CN101498643A - 感测油状态的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及感测油状态的方法和系统。具体而言，一种发动机油系统，包括油状态感测装置和控制模块。所述油状态感测装置包括电致动构件并且与发动机储油器流体连通。所述控制模块：选择地使电流提供给油状态感测装置以致动所述构件；测量电流；确定电流的参数；以及，根据所述参数选择地识别油位、换油事件和油粘度水平中的至少两个。

Description

感测油状态的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年1月28日提交的美国临时申请No.61/023954的权益。上述申请的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及测量发动机油的电气系统和方法。

背景技术

此处提供的背景描述用来总体上给出本发明的背景。当前所署名发明人的工作(在本背景技术部分中所描述的程度上)，和本描述中否则不足以作为申请时的现有技术的各方面，既不明显地也不暗示地被承认为与本发明相抵触的现有技术。

马达油是一种供各种马达用来润滑的液态油。具体地，内燃机使用马达油来提供机械部件之间的润滑。马达油也通过耗散由机械部件之间的摩擦产生的热来冷却发动机。

了解发动机油粘度、发动机油位和发动机换油事件对于发动机控制系统来说已变得越来越重要。这是因为在使用发动机油来精确定时的发动机控制策略中的新改进。这种控制策略例如包括凸轮定相、主动燃料管理和两级阀门致动。实施多个系统(各个系统分别用于发动机油粘度的检测、发动机油位的检测以及发动机换油事件的检测)会是复杂且昂贵的。

发明内容

一种发动机油系统包括油状态感测装置和控制模块。油状态感测装置包括电致动构件并且与发动机储油器流体连通。控制模块：选择地使电流提供给油状态感测装置以致动所述构件；测量电流；确定电流的参数；以及根据所述参数选择地识别油位、换油事件和油粘度水平中的至少两个。

一种方法包括：选择地使电流提供给油状态感测装置以致动油状态感测装置的构件；测量提供给油状态感测装置的电流；确定电流的参数；以及根据所述参数选择地识别油位、换油事件和油粘度水平中的至少两个。

本发明的进一步的应用领域将从下面提供的详细说明中变得显而易见。应当理解，详细说明和具体示例只是用来举例说明而不是用来限制本发明的范围。

附图说明

从详细说明和附图中将更充分地理解本发明，其中：

图1是根据本发明原理的示范性发动机系统的功能框图；

图2图解地描述根据本发明原理的螺线管的三条示范性电流轨迹；

图3是根据本发明原理的示范性螺线管系统的功能框图；

图4是描述在分析根据本发明原理的螺线管的电流信号的过程中执行的示范性步骤的流程图；

图5A和5B是根据本发明原理的螺线管组件的示范性实施方式的剖视图；

图6A是图解地示出在油位高于低油位时根据本发明原理的螺线管的剖视图；

图6B示出根据本发明原理的螺线管凹陷时间(notch time)的示范性历史轨迹；

图7A是图解地示出在换油后根据本发明原理的螺线管的剖视图；

图7B示出根据本发明原理的螺线管凹陷时间的示范性历史轨迹；

图8A是图解地示出在油位低于低油位时根据本发明原理的螺线管的剖视图；

图8B示出在油位降到低油位以下后进行换油时根据本发明原理的螺线管凹陷时间的示范性历史轨迹；

图9A是图解地示出在油位低于临界油位时根据本发明原理的螺线管的剖视图；

图9B示出根据本发明原理的螺线管凹陷时间的示范性历史轨迹；

图10是根据本发明原理指示换油事件的在多个螺线管循环上的凹陷延迟时间的图例；

图11是为根据本发明原理的各种螺线管响应测量所作的示范性确定的表格；

图12是图1中根据本发明原理的油诊断模块的示范性实施方式的功能框图；以及

图13是描述图12中根据本发明原理的凹陷分析模块的示范性操作的流程图。

具体实施方式

以下说明实质上仅仅是示范性的，决不是要限制本发明及其应用或运用。为了清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记来表示同样的元件。如本文使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为使用非排他性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，在不改变本发明原理的条件下，方法中的步骤可以按不同顺序来执行。

如本文使用的，术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供上述功能的其它合适部件。

现在参照图1，示出了示范性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102、发动机控制模块104、油诊断模块106、以及油报告模块(oil reporting module)108。发动机控制模块104控制发动机102的操作。例如，发动机控制模块104可控制发动机102内的致动器(未示出)来产生依照驾驶员请求的扭矩。

发动机102包括油槽110，油槽110存储用于润滑和冷却发动机102的油。油槽110可以位于发动机102的底部，因此重力使油返回油槽110。螺线管组件112测量发动机系统100中的油的特性。例如，螺线管组件112可以位于油槽110内。

油诊断模块106使用螺线管组件112来确定油状态。如下面针对图2所述，螺线管的电流绘图根据油的粘度而变。因此油诊断模块106能够使用螺线管组件112确定油的粘度。另外，螺线管组件112可被布置使得螺线管在油位变低时与空气相接触。这可表现为油粘度的显著降低。此外，螺线管组件112可连接到油槽110的排放塞，使得螺线管组件112将会识别出换油事件。

简单地说，图2图示出在提供有带有不同粘度的流体时螺线管的示范性电流轨迹。测量这些电流的示范性系统在图3中示出。图4图示了用于分析电流信号以产生可以指示粘度的数字的示范性步骤。图5A-5B图示了螺线管组件112的示范性实施方式，其中，连接于排放塞的油柱允许检测换油事件。

图6A-9B图示了由螺线管组件测量的示范性油状态。图10图示了指示已经发生换油的螺线管响应与时间的关系曲线图。图11图示了根据一个示范性实施方式如何解释螺线管读数。图12是图1的油诊断模块的示范性实施方式的方框图，以及图13图示了油诊断模块执行的示范性步骤。

返回参照图1，油诊断模块106向发动机控制模块104提供油状态信息。例如，该油状态可包括油粘度、油位、以及对有关油的事件的检测。例如，油诊断模块106可检测换油事件、放油事件和充油事件。发动机控制模块104可根据该信息更改发动机102的操作。例如，随着油粘度的增加，发动机控制模块104可限制发动机102的速度。

发动机控制模块104还可以向油报告模块108报告油信息。油报告模块108可向车辆的驾驶员提供油状态的视觉和/或听觉指示。油报告模块108可跟踪并估计油的状态。该估计可基于自最后一次换油以后行驶的英里数。所述估计可根据来自油诊断模块106的所测油粘度来调整。

当已经进行换油时，该事件可由驾驶员或技师通过用户界面报告给油报告模块108。该用户界面可与其它车辆控制器(例如里程表和/或时钟控制器)多路复用。通过将用户输入的数据与油诊断模块106检测的换油事件相比较，可以识别向油报告模块108报告的意外的换油指示。或者，油报告模块108可忽略用户输入并根据来自油诊断模块106的数据确定换油事件。油报告模块108可向驾驶员指示需要换油。

现在参照图2，示出了螺线管电流的三条示范性轨迹202、204和206。轨迹202对应于低粘度，轨迹204对应于较高粘度，以及轨迹206对应于无限粘度。无限粘度或极高粘度的效果与螺线管的电枢被机械地卡住时的效果相同。轨迹202和204各自包括电流中的凹陷。相反，轨迹206没有凹陷。对于类似于轨迹206的轨迹，凹陷时间可认为是无限的，或者设定为最大时间量。

凹陷的位置是对与螺线管所接触的流体的粘度的指示。因为螺线管活塞使活塞前面的流体移位，因此运动通过限制性的油流动通路(例如一个或多个孔)的粘性油造成流体阻力。该流体阻力对活塞面施加压力，这阻止电枢的运动并改变螺线管的电流响应特性。

在起始点210，指示螺线管致动。这可由到达起始点210处的触发信号来启动。为了便于说明，将分析轨迹202。在起始点210之后，轨迹202的电流开始增加。在第一点212处，轨迹202从递增转变为递减。因此第一点212是局部极大值。

然后轨迹202一直减小到第二点214为止，此时轨迹202从递减转变回到递增。因此第二点214是局部极小值。螺线管的电枢在第一点212处开始运动并且在第二点214处停止运动。所测得的在第一点212和第二点214之间的电流减小，因为运动的电枢产生与电势相反的反电动势(EMF)。在起始点210和第二点214之间经过的时间量称为凹陷时间。轨迹202的凹陷时间小于轨迹204的凹陷时间，表明螺线管与轨迹204中的较高粘度的流体相接触。轨迹206的凹陷时间可设定为预定最大值。例如，轨迹206的凹陷时间可设为45ms。

现在参照图3，示出了示范性螺线管系统的功能框图。螺线管300接收来自电压源302的电力。例如，电压源302可向螺线管300提供恒定电压。来自电压源302的电流可被限制以防止对螺线管300的损坏。

螺线管控制模块304在螺线管300被致动时进行控制。在各种实施方式中，螺线管300可包括使螺线管300的电枢移位到第一位置的弹簧。通过使电流经过螺线管300的绕组，由电流产生的电磁力可使电枢克服弹簧而移位到第二位置。当电流被去除时，电枢可通过弹簧的作用返回到第一位置。

螺线管控制模块304可启用开关306以便致动螺线管300。开关306可在螺线管300和参考电势(例如地)之间传导电流。在电流流过开关306时，螺线管300可认为是被致动的，电枢处在第二位置。

例如，开关306可包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该晶体管可包括控制端(以标记G表示栅极)以及第一端和第二端(分别以标记D和S表示漏极和源极)。控制端可连接到螺线管控制模块304，第一端可连接到螺线管300，以及源极端可经由分流电阻310连接到参考电势。

流过螺线管300的电流因此流过电阻310，在电阻310上产生与电流量成比例的电压降。该电压降可由电压放大器312测量，电压放大器312可参考相同的参考电势。或者，可以使用任何其它用于感测电流的系统，例如霍尔效应传感器。

输入电压的放大形式从电压放大器312输出到模数(A/D)转换器314。A/D转换器314将电压放大器312的输出数字化并输出数字信号。然后该数字信号可被分析以确定螺线管电流的凹陷时间。电流测量模块316可包括开关306、电阻310、电压放大器312、以及A/D转换器314。

现在参照图4，流程图示出了在分析来自图3的电流测量模块316的电流信号过程中所执行的示范性步骤。控制程序起始于步骤402，控制程序在此处确定触发信号是否已被启用。如果是的话，控制程序在步骤404中继续；否则，控制程序停留在步骤402。在步骤404中，定时器被起动，控制程序在步骤406中继续。

在步骤406中，控制程序开始测量经过螺线管的电流。控制程序在步骤408中继续，控制程序在此处开始计算电流的移动平均数。为了防止对局部极大值或局部极小值的误检测，控制程序可计算电流的移动平均数。这样，电流信号中的小扰动，例如那些由于噪声引起的扰动，将不会被错误地检测为整条线的斜率的变化。

例如，移动平均数可以是两点移动平均数。移动平均数可按在前移动平均数或中心移动平均数来计算，该中心移动平均数使用所计算的点之后获取的数据。另外，移动平均数可以是简单移动平均数或加权移动平均数，其中所述加权可以是线性的或指数的。

控制程序在步骤410中继续，控制程序在此处开始计算移动平均数的导数。例如，控制程序可以按当前移动平均值和在前移动平均值之间的差除以移动平均值之间的时间来计算所述导数。控制程序在步骤412中继续，控制程序在此处确定所述导数是否已经减小到0以下。如果是，控制程序转到步骤414；否则，控制程序转到步骤416。例如，控制程序可仅当多个相继的导数保持在0以下时转到步骤414。

在步骤416中，控制程序确定定时器是否大于预定的最大时间。如果是，控制程序转到步骤418；否则，控制程序返回到步骤412。在步骤414中，控制程序确定所述导数在步骤412中低于0之后是否已经返回到0以上。如果是，控制程序转到步骤420；否则，控制程序转到步骤422。在步骤412中，控制程序可估算步骤414中的多个导数以确保这些导数已经稳定地增加到0以上。在步骤422中，控制程序确定定时器是否已经超过预定的最大时间。如果是，控制程序转到步骤418；否则，控制程序返回到步骤414。在步骤420中，控制程序报告作为凹陷时间的定时器值，并且控制程序停止。在步骤418中，控制程序报告作为凹陷时间的预定的最大时间，并且控制程序停止。

现在参照图5A，示出了螺线管组件112的示范性实施方式的剖视图。螺线管组件112包括螺线管300。螺线管300包括电枢502、活塞504、绕组506、以及外壳508。外壳508限定腔室510。电枢502经由弹簧(未示出)保持在腔室510中。

螺线管300被插入到油槽110的壁520中。壁520连接到油槽110的底座522。螺线管300和壁520之间的密封可由O形环524来维持。排放塞530可插入到壁520的开口中。该开口可抵靠排放塞530被O形环526密封。油槽110中的油由阴影来表示，例如由附图标记540和550表示的空间中的油。在油槽110的空间540中的油与空间550中的油流体连通。空间550通向空间540，但是这一连接在该剖视图中不可见。

油槽110中的油的液位可被限定。例如，可以限定临界油位544。如果油槽110中的油的液位降到液位544以下，那么可以认为油是严重低的。还可以限定低油位546。如果油位低于液位546但高于液位544，那么油位可认定为是低的。油的约束空间560可由围壁562限定。围壁562可以是圆筒形的，使得约束空间560成为柱体。围壁562在其底部包含连接于水平通道564的开口。水平通道564在排放塞530被完全插入时不对空间550开放。

围壁562还具有用于螺线管300的开口。螺线管300可包括套筒570，活塞504在该套筒570内运动。套筒570的端部被插入到围壁562中，并且可以被O形环572密封。套筒可包括一个或多个孔洞。例如，所示的套筒570具有在顶部的开口574-1和在底部的开口574-2这两个开口。

处在围壁562的顶部的是孔580。当围壁562中的油位高于液位546时，油将覆盖孔580。第二孔582轴向地穿过电枢502和活塞504。第二孔582从而将约束空间560流体连接到腔室510。如果围壁562中的油位高于液位544，那么第二孔582将浸没在油中。

凹槽584形成于活塞504中。凹槽584可环绕活塞504的圆周。凹槽584经由开口586流体连接到第二孔582。开口586可垂直于第二孔582。

现在参照图5B，当螺线管300被致动时，电枢502移出腔室510。活塞504驱使油通过孔580以及第二孔582。如果紧接在孔580下方的流体是空气而不是油，那么螺线管300所遇到的粘度将被减小。如果空气存在于孔580的下方，那么孔580上方的流体(例如空气或油)的类型可对所测的粘度具有显著影响。如果在螺线管300致动时油位低于液位544，那么第二孔582将被充入空气，并且螺线管300所遇到的阻力将甚至更低。

当两个孔580和582都浸没在油中时，螺线管300的致动可用于确定这种油的粘度。为了获得油槽110中的油的代表性样本，螺线管300可留在致动位置。这样，围壁562内的约束空间560流体连接到油槽110的剩余部分，例如空间540和550。该流体连接通过开口574-1和574-2、开口586、活塞504、以及第二孔582来完成。螺线管300可被重复致动以搅动油并促进油的混合。另外，螺线管300可用作在油槽110的空间540和约束空间560之间泵送油的泵。

当排放塞530被移除时，油槽110(包括空间540和约束空间560)中的油可通过壁520中的开口排出。当排放塞530被放回原位时，空气被截留在约束空间560内。孔580的小尺寸和油的表面张力可在油槽110被填充时防止油回填约束空间560。

因此，在换油后，约束空间560被空气填充，而油槽110的剩余空间540被油填充。致动螺线管300可因此在最初产生低粘度读数。然而，如果螺线管300被重复地致动，那么油将填充约束空间560。然后粘度读数将变为油的粘度。因此，换油事件可通过在发动机停机之前的正常粘度和发动机起动时再次转变到正常粘度的低粘度来检测。在图6A-9B中描述了该情况和其它情况，对所检测的状态的示范性总结示于图11。

现在参照图6A，剖视图图解地示出当油位高于低油位546时的螺线管300。螺线管300因此测量油的粘度。图6B示出螺线管致动的示范性历史轨迹。例如，在每次发动车辆时可以执行螺线管读数。第一轨迹600和第二轨迹602可对应于两个不同的车辆并绘制在凹陷延迟与时间的关系曲线平面上。图6B、7B、8B和9B所示的曲线图可包括多个发动机接通循环(key-on cycle)。

凹陷延迟是从螺线管被命令致动的时刻直到凹陷被测量为止的时间。凹陷时间随着油的粘度的增大而增大。如图6B所示，轨迹600示出粘度缓慢地随时间而增大，然后开始较快地增大。这可能是即将到来的油故障的标志，并且可以作为错误状态来发送信号。轨迹602示出油粘度的相当平的趋势，但是油粘度缓慢地减小。在某一点，足够低的油粘度可能不再为发动机部件提供所需的润滑，从而可以发送错误状态的信号。

现在参照图7A，剖视图图解地示出在换油后对约束空间560的填充。因为排放塞530在重新注油之前被放回原位，所以空气被截留在约束空间560内。通过致动螺线管300一次或多次，约束空间560就被油填充。图7B示出凹陷延迟时间的历史曲线图。在604处可看到凹陷延迟时间的突降。然后凹陷延迟时间迅速返回到正常水平。这可能是已经发生换油事件的指示。

现在参照图8A，剖视图图解地示出当油低于低油位时的情况。油不再直接存在于孔580的下方。因此，当螺线管300被致动时，空气代替油被驱使经过孔580，由此得到的粘度测量值是较低的。该较低的液位在图8B中示于610处。图8B还表明，在一段时间的低发动机油之后，在612处发生换油。

现在参照图9A，剖视图图解地示出临界低油位。因为油处在临界低液位，所以孔580暴露于空气，并且第二孔582不再浸没在油中。这将导致螺线管300经受低粘度。图9B示出低油时段620后面跟随着临界低油时段622。当油返回到正常粘度时，可以认为已经进行了换油。

然而，也可能只是填充了油槽110。通过监测所测粘度增大的速率或者时间而能够区别上述两种情况。如果排放塞530已被移除，那么约束空间560将需要更长的时间来注油。然而，如果油槽110只是已被简单地注油，那么约束空间560可能已经包含了油。这将致使粘度测量值的较快增大，因为螺线管300可迅速填充约束空间560的剩余部分。

现在参照图10，示出了在多个螺线管循环上的凹陷延迟时间的图例。在循环1处，测量到相当低的螺线管响应(或者凹陷延迟时间)。在第二循环处测得大约相同的时间。通过第三循环，凹陷延迟时间已开始增大。在循环7处，凹陷延迟时间大约与12个循环的剩余循环的凹陷延迟时间相等。该响应可以是换油事件的特征。在循环7处，油缸被再次填充，螺线管响应时间将是油的粘度的反映。

现在参照图11，表格描述了为各种螺线管响应测量值所作的示范性确定。在第一栏中，示出了在发动机停机时或发动机停机前进行的螺线管测量。在第二栏中，示出了在发动机起动后进行的螺线管测量。该测量可在发动机起动期间进行或者在车辆运行期间的稍后的某些时刻进行。

第三栏示出了在螺线管已经循环多次之后获取的螺线管测量值。在第四栏中示出了对各个螺线管测量值的解释。在图11中描述的三个螺线管测量值是低(L)、中(M)、高(H)。低测量值表示约束空间560中的低油位。这对应于孔580和第二孔582与空气相接触，导致低的凹陷延迟时间。

中测量值对应于第二孔582含有油而孔580暴露于空气。这将产生比低液位的螺线管响应更高的螺线管响应。高测量值对应于孔580和582都浸没在油中。这将产生最高的凹陷延迟时间。这被检测为正常油位；油槽110可能不完全充满，但是液位高于低油位。

孔580暴露于油而第二孔582暴露于空气的状态可指示错误状态。虽然孔580的顶部可被油覆盖，但是如果孔580下方的流体是空气，那么空气将被压迫经过孔580，从而确定螺线管响应。因此，为了检测孔580的油以及第二孔582的空气，油需要悬浮在孔580的下方，同时空气被截留在活塞504的前方。该状态可假定为不出现在正常操作中。

在图11的标题之后的前9行对应于在最后一次发动机停机期间的低油位。如果发动机油在起动时是低的并且继续低，那么可以产生油临界信号。如果油测量值在起动时为低并且转变为中，那么油仍然是低的，但是已经检测到局部填充事件。

有可能已经进行了换油。然而，这是不太可能的，因为在换油后油位应当是高的。如果响应时间低并且转变为高，那么检测到填充事件。再次，可能已经进行了换油。如上所述，在从低响应转变为高响应时所消耗的时间量可确定是已经换油还是仅仅简单地注油。

如果响应在起动时为中并且转变为低，那么可以产生油临界信号。然而，这可能是意外情况。对于在停机时响应为低的其余行来说，可以检测意外事件。因为响应在停机时为低并且约束空间560应当仍然与附加的油保持隔离，所以在起动时对中或高响应的检测可以是类似的。

接下来的9行对应于在发动机停机之前的中响应。如果在起动时的响应为低，那么可以推断排放塞530被移除。但是如果螺线管响应不从低响应转移，那么油位仍然是临界的。在该情况下，油可能已被排出而不用添加附加的油。

如果螺线管响应从低转变为中，那么换油事件是显然的。然而，油未被完全再填充。这也可指示意外情况。如果螺线管响应转变为高，那么检测到正常的换油事件。如果响应在起动时为中并且转变为低，那么这可能是正常油损耗的结果。此时油位是临界的。

如果响应停留在中，那么油位为低。如果螺线管响应转变为高，那么油槽110可能已被填充以校正低油状态。如果在起动时的响应为高而在停机之前的响应为中，那么这代表意外事件。

最后的一组9行对应于发动机停机前的高响应。在起动时，如果响应为低并且继续为低，那么就表明油已被排出。如果响应从低转变为中，那么换油事件已经发生。然而，油尚未被完全再填充。如果响应从低转变为高，那么检测到正常换油事件。如果起动时的响应为中并且停机时的响应为高，那么这可代表意外事件。例如，在螺线管组件112内的某些位置可能已经发生泄漏。

如果响应开始为高并转变为低，那么油位是临界的。类似地，如果响应转变为中，那么油位为低。如果响应仍然为高，那么油位表现为可接受的并且没有检测到事件。在循环之后的响应为高的各个情况中，可以测量油粘度。

现在参照图12，示出了油诊断模块106的示范性实施方式的功能框图。油诊断模块106可包括电流测量模块316。电流测量模块316提供对通过螺线管300流向凹陷检测模块702的电流的测量。

电压测量模块704可测量由电压源302输出的电压。电压测量模块704向凹陷检测模块702提供该电压信息。螺线管控制模块304可以控制螺线管300或者可致动开关，这选择地允许电流流过螺线管300。例如，开关可位于电流测量模块316内。

来自螺线管控制模块304的触发信号启用电流测量模块316内的开关，从而致动螺线管300。触发信号也被凹陷检测模块702接收。在接收触发信号后，凹陷检测模块702可初始化定时器模块706中的定时器。凹陷检测模块702确定电流凹陷的延迟时间，如图2-4所述。凹陷延迟时间被提供给凹陷分析模块710。

凹陷分析模块710可指示螺线管控制模块304致动螺线管300一次或多次。凹陷分析模块710可将校准数据存储在存储模块712中。例如，校准数据可指示什么范围的凹陷延迟时间落入响应分类，例如高、中、低。凹陷分析模块710可接收来自发动机控制模块104的控制信号，并且可以向发动机控制模块104提供油粘度水平、油位和换油事件信息。

因为油粘度可随油温的增大而增大，所以凹陷分析模块710可相对于参考油温使油粘度水平标准化。例如，油温可被直接测量、建模和/或从其它温度测量值(例如发动机冷却液温度)推出。在各种实施方式中，粘度值可被存储在按油温和凹陷延迟时间编入索引的查找表中。查找表中的值可依据经验来确定或者根据螺线管特性(例如孔和活塞的几何结构)来估计。

凹陷检测模块702可使用来自电压测量模块704的电压信息来换算来自电流测量模块316的值。另外，凹陷延迟时间可以根据电压来调整。例如，来自电压源302的较高电压可使凹陷延迟时间减少。凹陷检测模块702可因此在电压较高时增大所指示的凹陷延迟时间。

现在参照图13，流程图图示出图12的凹陷分析模块710的示范性操作。控制程序开始于步骤802，螺线管在此处循环。控制程序在步骤804中继续，在此处确定凹陷时间。控制程序在步骤806中继续，在此处存储凹陷时间。控制程序在步骤808中继续，在此处螺线管被循环预定数量的次数。例如，螺线管可被循环足够多次以从油槽110的剩余部分对约束空间560的容积注油。

控制程序在步骤810中继续，在此处螺线管被循环一次或多次。控制程序在步骤812中继续，在此处确定凹陷时间。控制程序在步骤814中继续，在此处控制程序确定凹陷时间是否由先前测量值发生改变。如果是，那么控制程序返回到步骤810以继续循环螺线管直到凹陷时间稳定为止。否则，控制程序转到步骤816。在步骤816中，存储凹陷时间。

控制程序在步骤818中继续，在此处评估存储的凹陷时间。存储的凹陷时间包括在步骤806中的第一循环之后存储的凹陷时间，以及凹陷时间稳定后在步骤816中存储的凹陷时间。存储的凹陷时间还可包括从先前发动机运行时存储的凹陷时间，例如在发动机停机之前确定的最后的凹陷时间。可以使用表格来进行该评估，例如在图11中绘制的表格。控制程序在步骤820中继续，在此处报告结果。然后控制程序停止。

本发明的宽泛教导能以多种形式来实施。因此，虽然本发明包括具体示例，但是本发明的真正范围不应受限于此，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，本领域技术人员将会清楚其它的修改。

Claims (44)

1.一种发动机油系统，包括：

包括电致动构件的油状态感测装置，其中油状态感测装置与发动机储油器流体连通；以及

控制模块，所述控制模块：选择地使电流提供给油状态感测装置以致动所述构件；测量电流；确定电流的参数；以及，根据所述参数选择地识别油位、换油事件和油粘度水平中的至少两个。

2.根据权利要求1所述的发动机油系统，其中所述参数基于在所述构件致动时电流的局部极小值的时间。

3.根据权利要求2所述的发动机油系统，其中所述参数基于触发时间和局部极小值的时间之间的时间延迟，其中控制模块在触发时间使电流提供给油状态感测装置。

4.根据权利要求1所述的发动机油系统，其中在提供电流时所述构件被致动到第一位置，在不提供电流时返回到第二位置。

5.根据权利要求1所述的发动机油系统，其中油位代表发动机储油器的油位。

6.根据权利要求1所述的发动机油系统，其中油粘度水平代表来自发动机储油器的油的样本的油粘度水平。

7.根据权利要求1所述的发动机油系统，其中油状态感测装置包括第一孔和第二孔，其中当所述构件被致动时，第一流体被驱使通过第一孔，第二流体被驱使通过第二孔。

8.根据权利要求7所述的发动机油系统，其中控制模块根据所述参数确定第一流体是空气和油之一，并且确定第二流体是空气和油之一。

9.根据权利要求8所述的发动机油系统，其中第一孔定位在高于第二孔的位置。

10.根据权利要求9所述的发动机油系统，其中控制模块在第二流体是空气时识别低于第一预定液位的油位。

11.根据权利要求10所述的发动机油系统，其中控制模块在第一流体是空气且第二流体是油时识别第一预定液位和第二预定液位之间的油位，其中第二预定液位高于第一预定液位。

12.根据权利要求11所述的发动机油系统，其中控制模块在第一流体和第二流体是油时识别高于第二预定液位的油位。

13.根据权利要求8所述的发动机油系统，其中控制模块确定油状态感测装置的状态，其中第一状态对应于第二流体是空气时的情况，第二状态对应于第一流体是空气且第二流体是油时的情况，第三状态对应于第一流体和第二流体是油时的情况。

14.根据权利要求13所述的发动机油系统，其中控制模块致动所述构件，记录油状态感测装置的状态，然后致动所述构件。

15.根据权利要求14所述的发动机油系统，其中控制模块在记录所述状态并致动所述构件之后致动所述构件直到所述参数的变化小于预定阈值为止。

16.根据权利要求14所述的发动机油系统，其中控制模块在油状态感测装置的状态是第三状态时测量油粘度参数。

17.根据权利要求14所述的发动机油系统，其中在油状态感测装置的状态是第三状态、所记录的状态是第一状态、并且油状态感测装置在先前发动机停机之前的状态值是第二状态和第三状态之一时，控制模块识别换油事件。

18.根据权利要求14所述的发动机油系统，其中控制模块在油状态感测装置的状态是第三状态且所记录的状态是第一状态时识别换油事件。

19.根据权利要求18所述的发动机油系统，其中油状态感测装置包括带有开口的腔室，所述开口被放油塞密封。

20.根据权利要求19所述的发动机油系统，其中所述腔室与发动机储油器的主要部分被第一孔分离。

21.根据权利要求20所述的发动机油系统，其中当所述构件被致动时，来自所述主要部分的油被传送到所述腔室。

22.根据权利要求21所述的发动机油系统，其中第二孔轴向地穿过所述构件而形成。

23.一种方法，包括：

选择地使电流提供给油状态感测装置以致动油状态感测装置的构件；

测量提供给油状态感测装置的电流；

确定电流的参数；以及

根据所述参数选择地识别油位、换油事件和油粘度水平中的至少两个。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述参数基于在所述构件致动时电流的局部极小值的时间。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述参数基于触发时间和局部极小值的时间之间的时间延迟，其中在触发时间使电流提供给油状态感测装置。

26.根据权利要求23所述的方法，其中在提供电流时所述构件被致动到第一位置，在不提供电流时返回到第二位置。

27.根据权利要求23所述的方法，其中油位代表发动机储油器的油位。

28.根据权利要求27所述的方法，其中油粘度水平代表来自发动机储油器的油的样本的油粘度水平。

29.根据权利要求23所述的方法，其中油状态感测装置包括第一孔和第二孔，并且所述方法还包括当所述构件被致动时，驱使第一流体通过第一孔，以及驱使第二流体通过第二孔。

30.根据权利要求29所述的方法，还包括根据所述参数确定第一流体是空气和油之一，并且确定第二流体是空气和油之一。

31.根据权利要求30所述的方法，其中第一孔定位在高于第二孔的位置。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括在第二流体是空气时识别低于第一预定液位的油位。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括在第一流体是空气且第二流体是油时识别第一预定液位和第二预定液位之间的油位，其中第二预定液位高于第一预定液位。

34.根据权利要求33所述的方法，还包括在第一流体和第二流体是油时识别高于第二预定液位的油位。

35.根据权利要求30所述的方法，还包括确定油状态感测装置的状态，其中第一状态对应于第二流体是空气时的情况，第二状态对应于第一流体是空气且第二流体是油时的情况，第三状态对应于第一流体和第二流体是油时的情况。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括：

致动所述构件；

记录由所述致动得到的油状态感测装置的状态；以及

在记录之后致动所述构件。

37.根据权利要求36所述的方法，还包括在记录所述状态并致动所述构件之后致动所述构件直到所述参数在所述致动之间的变化小于预定阈值为止。

38.根据权利要求36所述的方法，还包括在油状态感测装置的状态是第三状态时测量油粘度参数。

39.根据权利要求36所述的方法，还包括在油状态感测装置的状态是第三状态、所记录的状态是第一状态、并且油状态感测装置在先前发动机停机之前的状态值是第二状态和第三状态之一时，识别换油事件。

40.根据权利要求36所述的方法，还包括在油状态感测装置的状态是第三状态且所记录的状态是第一状态时识别换油事件。

41.根据权利要求40所述的方法，其中油状态感测装置包括带有开口的腔室，所述开口被放油塞密封。

42.根据权利要求41所述的方法，其中所述腔室与发动机储油器的主要部分被第一孔分离。

43.根据权利要求42所述的方法，其中当所述构件被致动时，来自所述主要部分的油被传送到所述腔室。

44.根据权利要求43所述的方法，其中第二孔轴向地穿过所述构件而形成。

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