一种汽车保养周期运算方法及车载智能运算系统

摘要

本申请实施例公开了一种汽车保养周期运算方法及车载智能运算系统，所述方法包括：获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类；根据润滑油技术的四个关键换油指标限值，利用城市路况的行车试验和/或全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法来测算润滑油使用寿命工作小时，并输入车载硬件；以使得所述车载智能运算系统根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来计算润滑油剩余使用寿命并评定汽车保养周期。从而根据车辆发动机类型、车辆行驶工况和润滑油运行时间来评定润滑油剩余使用寿命和汽车保养周期，准确而便捷。

说明书

技术领域

本申请实施例涉及润滑油技术领域，具体涉及一种汽车保养周期运算方法及车载智能运算系统。

背景技术

汽车换油保养的现有模式下，中国汽车保有辆两亿多，对应几十种驾驶路况，数百种汽车润滑油，上千种汽车型号。现有的技术模式为：汽车制造商设定的固定里程五千公里保养(个别高端车型为一万公里)。这是一种非常粗犷的汽车养护方式，现有技术模式的形成原因是，几十年前的发动机和润滑油技术相对简单，行业沿用粗犷的五千公里换油到现在为了给汽车质保增加很高(经常过高)的安全系数，厂商采用固定五千公里保养汽车服务商4S店等推荐五千公里保养，也是为了从汽车售后市场获得更多利润。

这种汽车换油保养模式它的弊端是：不区分汽车行驶状况和润滑油性能的一刀切式的保养。固定里程保养中，大部分润滑油还没到换油时间而提前换掉，造成了很大的浪费，不利于节能减排。还有少数情况是没有及时保养造成汽车隐患。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种汽车保养周期运算方法及车载智能运算系统，根据车辆发动机类型、车辆行驶工况和润滑油运行时间来评定润滑油剩余使用寿命和汽车保养周期，准确而便捷。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种汽车保养周期运算方法，应用于车载智能运算系统，所述方法包括：

获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类；

根据润滑油技术的四个关键换油指标限值，利用城市路况的行车试验和/或全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法来测算润滑油使用寿命工作小时，并输入车载硬件；以使得所述车载智能运算系统根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来运算润滑油剩余使用寿命和评定汽车保养周期。

可选地，所述润滑油技术关键换油指标为运动粘度变化、总酸值的增加量、氧化度和硝化度；

所述运动粘度变化的使用限值为不超过更换新油的正负20％，所述总酸值的增加量的使用限值为不大于2mg/KOH，所述氧化度的使用限值为18-22，所述硝化度的使用限值为20-25，所述氧化度和硝化度的具体限值是根据油品的配方和性能确定的。

可选地，所述利用城市路况的行车试验测算润滑油使用寿命，包括如下步骤：

步骤1：选取设定台数的车龄超过磨合期但在两年之内的车况满足条件的车辆；给车辆配备具备读取行驶速度或运行时间功能的行车记录仪或者导航设备；试验前对发动机润滑系统进行设定次数的冲洗，再加入试验用油；

步骤2：记录整车行驶里程，加入试验用油后的里程、平均速度、发动机工作时间等参数；

步骤3：对试验用油的可使用小时数进行预评估；主要由基础油种类决定；

步骤4：设定取样检测时间和周期；

步骤5：控制检测周期，若发现指标接近使用限值，则缩短检测间隔，直至试验用油指标超标，油品寿命终止；

步骤6：最后两次油品检测，前一次油品指标接近或达到使用限值，后一次油品指标则超过限值；对比两次油品检测时间和指标超标情况，对城市路况的润滑油使用小时寿命进行评定。

可选地，所述利用全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法来测算润滑油使用寿命工作小时，包括：

利用WLTC在设定运行时间范围内阶段性检测润滑油技术指标并根据润滑油技术指标中的任一项及其使用限值标定其使用寿命；所述WLTC的模拟工况为发动机台架实验，包括WLTC模拟台架法、新标欧洲循环测试NEDC、中国工况循环测试以及各个汽车制造商的自设定工况。

可选地，所述润滑油使用寿命分为自然吸气发动机油寿命和增压发动机润滑油寿命，在相同工况条件下增压发动机润滑油寿命为自然吸气发动机油寿命的75％-80％之间。

可选地，所述润滑油剩余使用寿命运算方法具体包括如下步骤：

自动读取行驶里程和平均时速，取或计算得到发动机工作小时，默认新润滑油是100％寿命，0％代表润滑油不再使用，发动机类型和润滑油种类由汽车厂商或终端用户选择；

根据新油寿命100％减去汽车运行时间和该油品预先测定寿命的百分比，得到剩余润滑油寿命；

根据发动机类型、行驶路况和平均速度推荐汽车保养方案。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种车载智能运算系统，应用第一方面提供的车载智能运算方法，所述系统包括：

基本信息获取模块，用于获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类；还用于获取实时汽车行驶工况，包括行驶里程、平均速度以及发动机工作小时；

润滑油剩余寿命运算模块，用于根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来计算润滑油剩余使用寿命和评定汽车保养周期。

可选地，所述润滑油使用寿命分为自然吸气发动机油寿命和增压发动机润滑油寿命，在相同工况条件下增压发动机润滑油寿命为自然吸气发动机油寿命的75％-80％之间。

可选地，所述行驶里程和平均时速是通过车载硬件自动读取的，所述发动机工作小时通过车载硬件读取或者通过所述行驶里程和平均时速计算得到。

可选地，所述润滑油剩余使用寿命运算方法具体包括如下步骤：

自动读取行驶里程和平均时速，取或计算得到发动机工作小时，默认新润滑油是100％寿命，0％代表润滑油不再使用，发动机类型和润滑油种类由汽车厂商或终端用户选择；

根据新油寿命100％减去汽车运行时间和该油品预先测定寿命的百分比，得到剩余润滑油寿命；

根据发动机类型、行驶路况和平均速度推荐汽车保养方案。

综上所述，本申请实施例提供了一种汽车保养周期运算方法及车载智能运算系统，通过获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类；利用城市路况的行车试验和/或全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法测算润滑油使用寿命，并输入车载硬件；以使得所述车载智能运算系统根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来计算润滑油剩余使用寿命和评定汽车保养周期。从而根据车辆发动机类型、车辆行驶工况和润滑油运行时间来评定润滑油剩余使用寿命和汽车保养周期，准确而便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本申请实施例提供的一种汽车保养周期运算方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的模拟WLTC增压发动机台架评定A全合成油寿命示意图；

图3为本申请实施例提供的模拟WLTC自然吸气发动机台架评定B矿物油寿命示意图；

图4为本申请实施例提供的行车记录仪智能保养系统的数据采集示意图；

图5为本申请实施例提供的行车记录仪智能保养系统的数据对接示意图；

图6为本申请实施例提供的一种车载智能运算系统框图。

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，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相比于现有的汽车固定五千公里换油保养，本申请实施例结合了汽车发动机和润滑油技术，台架实验和行车试验等专业知识解决了以下技术问题：首先，验证汽油发动机润滑油的理化指标限值和在城市路况的使用寿命，其次，根据车型和行驶工况来运算发动机油剩余寿命和保养周期，最后是如何在车载硬件上设计智能保养系统。

下面对本申请实施例涉及的技术背景和技术术语进行介绍：

发动机润滑油：简称机油或油品，符合汽车制造商OEM准入的，或者符合API(美国石油协会)相关规格，或者符合ACEA(欧洲汽车制造商协会)规格认证的发动机油品。

发动机油种类：这些润滑油种类涵盖了市场上90％以上的发动机油配方(不同基础油和添加剂的匹配)，包括I类，II类及加氢，III类及加氢，III+类及加氢的基础油，GTL(天然气异构烷烃合成基础油)和PAO(聚阿尔法烯烃)基础油等调配出的发动机油。不包括少量以酯类或聚醚类等基础油调配出的润滑油。

润滑油测试方法：本申请实施例使用ASTM或中国国标的相关测试方法来评定汽油发动机油使用寿命，主要依据运动粘度变化、氧化度、硝化度、总酸值增加量判断。同时附带参考国家标准GB/T 8028－2010中的水分、灰分、燃油稀释、金属磨损元素等。

发动机种类：通常可分为自然吸气和增压两大类，对润滑油使用寿命影响很大。

行驶工况：包括以下因素：车型、发动机排量、自吸/增压、路况、平均行驶速度、里程等。

城市路况：指以下各种混合路况，包括市中心地面路、市区高架路、市郊高架和公路、郊区公路、高架和高速路、国道和乡村道路等。不包括极端路况，如高海拔或山地路、极热和极冷气候、高粉尘污染环境等。

WLTC：全球轻型汽车测试循环(Worldwide Light-duty Test Cycle)，在汽车排放、燃油效率、零部件测试领域得到全球不同区域专业用户的一致认可和广泛使用

智能保养系统：本申请实施例的运算方法在车载硬件上构建的保养周期提示和保养方案推荐系统。

国家标准GB/T 8028－2010：汽油发动机润滑油换油指标于2010年颁布执行，规定了以下十个指标的限值标准，当使用中的汽油机油有一项指标超过换油指标时应更换新油：1、100摄氏度运动粘度变化大于±20％；2、碱值减去酸值发动机增加量/mgKOH·g－1小于0.5；3、酸值的增加值/mgKOH·g－1大于2；4、燃油稀释(质量分数)大于5.0％；5、灰分测量-正戊烷不溶物(质量分数)大于1.5％；6、闪点(闭口)/小于100摄氏度；7、水分(质量分数)大于0.2％；8、铁含量/μg·g－1大于70；9、铜含量增长(质量分数)/μg·g－1大于40；10、硅含量//μg·g－1大于30GB/T 17476。

上述的十条国标方法没有直接涉及油品的抗高温性能(氧化度及硝化度)，只有第三条酸值的增加值/mgKOH·g－1大于2这个指标与抗高温性能有实际关联性。第二条标准“碱值减去酸值增加量/mgKOH·g－1小于0.5”这个指标判定也仅适用于十年前的润滑油配方。对于近些年的很多总碱值大于8mg/KOH的高性能润滑油，第二条标准失去了实际判断意义，只有极少数机油在特殊发动机工况才会超标。城市工况的乘用车到达换油时间时，铁含量大于70和铜含量大于40也是非常少见。国标GB/T 8028-2010定义了汽油发动机油在各种应用环境下的指标使用极限值，但无法准确评定城市工况下润滑油的抗高温性能衰减和预期使用寿命。大量行车试验证明，百分之九十以上的润滑油失效与油品抗高温性能衰减直接相关。

本申请实施例提供了一种汽车保养周期运算方法，应用于车载智能运算系统，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤101：获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类。

步骤102：利用城市路况的行车试验和/或全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法计算润滑油使用寿命，并输入车载硬件；以使得所述车载智能运算系统根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来计算润滑油剩余使用寿命和评定汽车保养周期。

在一种可能的实施方式中，在步骤102中，所述利用城市路况的行车试验和/或全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法计算润滑油使用寿命，包括：选取城市路况的一定数量的汽车，在设定运行时间范围内阶段性检测润滑油技术指标并直至等到润滑油技术指标超标，并根据润滑油技术指标中的任一项及其使用限值标定其使用寿命；和/或利用WLTC在设定运行时间范围内阶段性检测润滑油技术指标并根据润滑油技术指标中的任一项及其使用限值标定其使用寿命。

在一种可能的实施方式中，所述润滑油技术关键换油指标为运动粘度变化、总酸值的增加量、氧化度和硝化度；所述运动粘度变化的使用限值为不超过更换新油的正负20％，所述总酸值的增加量的使用限值为不大于2mg/KOH，所述氧化度的使用限值为18-22，所述硝化度的使用限值为20-25，所述氧化度和硝化度的具体限值是根据油品的配方和性能确定的。

在一种可能的实施方式中，所述利用城市路况的行车试验测算润滑油使用寿命，包括如下步骤：

步骤1：选取设定台数的车龄超过磨合期但在两年之内的车况满足条件的车辆；给车辆配备具备读取行驶速度或运行时间功能的行车记录仪或者导航设备；试验前对发动机润滑系统进行设定次数的冲洗，再加入试验用油；

步骤2：记录整车行驶里程，加入试验用油后的里程、平均速度、发动机工作时间等参数；

步骤3：对试验用油的可使用小时数进行预评估；主要由基础油种类决定；

步骤4：设定取样检测时间和周期；

步骤5：控制检测周期，若发现指标接近使用限值，则缩短检测间隔，直至试验用油指标超标，油品寿命终止；

步骤6：最后两次油品检测，前一次油品指标接近或达到使用限值，后一次油品指标则超过限值；对比两次油品检测时间和指标超标情况，对城市路况的润滑油使用小时寿命进行评定。

在一种可能的实施方式中，所述利用全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法来测算润滑油使用寿命工作小时，包括：利用WLTC在设定运行时间范围内阶段性检测润滑油技术指标并根据润滑油技术指标中的任一项及其使用限值标定其使用寿命；所述WLTC的模拟工况为发动机台架实验，包括WLTC模拟台架法、新标欧洲循环测试NEDC、中国工况循环测试以及各个汽车制造商的自设定工况。

在一种可能的实施方式中，所述润滑油使用寿命分为自然吸气发动机油寿命和增压发动机润滑油寿命，在相同工况条件下增压发动机润滑油寿命为自然吸气发动机油寿命的75％-80％之间，取决于发动机特性

在一种可能的实施方式中，所述润滑油剩余使用寿命运算方法具体包括如下步骤：自动读取行驶里程和平均时速，取或计算得到发动机工作小时，默认新润滑油是100％寿命，0％代表润滑油不再使用，发动机类型和润滑油种类由汽车厂商或终端用户选择；根据新油寿命100％减去汽车运行时间和该油品预先测定寿命的百分比，得到剩余润滑油寿命；根据发动机类型、行驶路况和平均速度推荐汽车保养方案。

在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的方法还包括：以发动机润滑油使用时间(工作小时)判定换油保养周期。与固定五千公里保养不同，推荐换油保养周期是以汽油发动机润滑油(简称机油或油品)工作小时数来判断，这与航空发动机的保养类似。可以使用不同的驾驶循环工况标定发动机润滑油在城市路况的使用寿命(工作小时数)，通常其范围约在150小时至800小时之间。默认新润滑油是100％寿命，0％代表该润滑油完报废，不宜再使用。影响润滑油使用寿命的主要因素有：工作时间，基础油种类，油品配方等级，发动机类型(自然吸气或增压)，城市路况(反映在汽车速度上)，怠速时间和启停次数等。

在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的方法还包括：汽油发动机润滑油寿命的指标限值和验证方法。目前在发动机油领域没有统一的规则判定其使用寿命。全球润滑油技术领域的发动机油配方有上千种之多，不同的发动机类型和行驶工况都影响到其使用寿命。行车试验和台架测试证明，在城市路况中汽油机油的性能衰减和使用寿命与四个指标密切相关,它们是运动粘度变化，总酸值的增加量，以及氧化度，硝化度。其中的粘度和总酸值增加量是国家标准GB/T 8028－2010定义的指标，氧化度和硝化度是经大量台架测试和行车试验而确定的换油指标。在用的汽油机油有一项指标超过限值时就应更换新油。以下是它的技术指标限值和测试方法，可以适用于所有的自然吸气发动机与增压发动机润滑油。

以下技术方案适用于所有使用汽油发动机的乘用车，商用车和其它公路上行驶的车辆：汽油发动机油使用寿命的指标限值和验证方法；城市工况行车试验评定发动机油使用寿命的方法；模拟WLTC台架实验评定发动机油使用寿命的方法；根据车型和行驶工况运算润滑油剩余寿命的方法；车载智能保养系统的技术实施方式。

下面对本申请实施例提供的车载智能运算方法技术方案进行详细描述：

(1)以发动机润滑油使用时间(工作小时)判定换油保养周期

与固定五千公里保养不同，本申请实施例中的换油保养周期是以汽油发动机润滑油工作小时数来判断，这与航空发动机的保养类似。使用不同的驾驶循环工况标定发动机润滑油在城市路况的使用寿命(工作小时数)，通常其范围约在150小时至800小时之间。默认新润滑油是100％寿命，0％代表该润滑油完报废，不宜再使用。影响润滑油使用寿命的主要因素有：工作时间，基础油种类，油品配方等级，发动机类型(自然吸气或增压)，城市路况等(反映在汽车速度上)。

(2)汽油发动机润滑油的主要指标使用限值和验证方法

全球发动机油配方有上千种之多，不同的发动机类型和行驶工况都影响其使用寿命。在城市路况中汽油机油的性能衰减和使用寿命与四个指标密切相关,它们是运动粘度变化、总酸值的增加量、氧化度和硝化度。其中的粘度变化和总酸值增加量是国家标准GB/T8028－2010定义的指标，氧化度和硝化度是经大量台架测试和行车试验而确定的可靠换油指标。在用的汽油机油有一项指标超过限值时就应更换新油。以下是关键技术指标使用限值和测试方法，如表1所示，适用于所有的自然吸气发动机与增压发动机润滑油：

表1

运动粘度：100度运动粘度的使用限值为不超过新油的正负20％，适用于所有汽油机油。

总酸值增加：与硝化度和氧化度关联密切，使用限值不大于2mg/KOH，适用于所有汽油机油。

氧化度：国际润滑油行业设定的发动机油使用限值在18-22区间，取决于油品的配方性能如基础油种类和添加剂类型。参考数百种发动机油数据，氧化度限值20适合绝大多数SL级别以上的不含酯类组分的汽油发动机油。通过ASTM E2412方法测定氧化度主要针对矿物级和半合成级别的不含酯类的润滑油，不适合评定含有酯类的合成润滑油。对合成润滑油的抗高温性能评定主要参考总酸值的增加量。

硝化度：润滑行业没有明确规定使用限值，在实际标定上应参考氧化度，总酸值增加量和磨损金属的含量变化来判断。在增压类型的发动机上，通常油品硝化度的增加要远远快于氧化度的增加，与总酸值的增加量关联度更大。硝化度可用来评估所有的发动机油性能变化，包括矿物油，以及含有酯类组分的半合成油，全合成油等。

下面对汽油发动机油关键指标使用限值进行解释说明：

满足规格的润滑油可以给发动机足够的高温性能和抗磨保护，但城市工况的润滑油使用寿命主要受抗高温性能的制约，反映在使用中的氧化度和硝化度不断升高，总碱值不断降低。润滑技术上定义新油的氧化度，硝化度均为零。以新油为参照，使用傅里叶红外光谱仪根据ASTM E2412方法对在用油品的有关组分进行定性和定量的测定后评定其氧化度和硝化度，即可对油品的性能衰减情况和剩余使用寿命进行判断。这两个指标随着油品使用时间持续上升，通常比别的油品指标率先达到使用限值，而且和总酸值增加量有一定关联度。当指标达到油品寿命极限值时会产生异常磨损，主要表现在磨损金属，比如铁元素含量的异常升高。

在OEM发动机技术上，当今大量的汽油机采用了很多来自柴油机的技术如增压，直喷，分层燃烧，废气循环等。同时汽油发动机油配方技术也兼顾了很多柴油机油的性能。因此，汽油发动机油的核心添加剂和抗高温性能指标如氧化度和硝化度的限值都在向柴油机油方面靠拢。

汽油发动机油粘度很少直接超标，但它是油品理化指标的一个重要参考值。近些年很多汽油机油的总碱值含量很高，使用中很少能降到50％以下。汽油发动机油使用寿命评定主要与氧化度，硝化度，总酸值增长相关。国标GB/T 8028－2010定义了汽油发动机油铁含量限值为70ppm，它在城市路况应用也很少超标。但作为发动机磨损金属的代表，铁元素含量对评估润滑油指标和发动机磨损意义重大。铁元素含量的突变或明显增加证明了润滑油性能急速衰减，寿命接近临界值。

为了证明本申请实施例提供的汽油发动机指标限值的正确，下面结合几个实验进行验证说明。

汽油发动机油指标限值验证方法1：全合成润滑油实验。

首先，选择一款A油品为API SN 0W-40全合成发动机油，KV100粘度约14.11，总碱值9.5。使用1.6升自然吸气发动机台架模拟WLTC(全球轻型车统一测试驾驶循环)工况进行验证测试。A1至A8这八个油品分成四组，每组两个油品分别跑了发动机台架550、560、570、580小时。

A1至A4油品的氧化度，硝化度，总酸值量稳定增加，铁含量稳定分布在14-17ppm。A5至A8油品的氧化度稳定增长，但硝化度和总酸值增量较快增加。可以看出，硝化度在22，23左右时铁磨损值最多达到17，当硝化度达到或超过24/25时，铁磨损含量大幅增加到24以上。与此对应，总酸值增量达到2.1以上，明显超出国标2.0的限值。

结论：从统计表2可以看出，本实验中所有油品粘度都没有超标，总碱值也都在新油的50％以上。当硝化度超过23时，铁磨损量大幅增长，与此对应的总酸值增加量也明显超过国标极限值，这时油品性能急速衰减，因此设定23为本合成油品的硝化度极限值。当临近油品使用寿命时，硝化度的增加比氧化度增加更快，它与总酸值增加量的关联度更大。

表2

汽油发动机油指标限值验证方法2：矿物润滑油实验。

首先，选择一款B油品为API SN 5W-30精制矿物发动机油，KV100粘度约10.25，总碱值7.8。同样使用1.6升自然吸气发动机台架模拟WLTC(全球轻型车统一测试驾驶循环)工况进行验证测试。八个油品分成四组，每组两个油品分别跑了发动机台架340、350、360、370小时。

B1至B4油品的氧化度，硝化度，总酸值量稳定增加，铁含量分布在11-14ppm。B5至B8油品的氧化度稳定增长，但硝化度和总酸值增量较快增加。硝化度在21-23时铁磨损量还稳定在13左右，当达到24/25时，铁磨损含量大幅增加到21以上。与此同时，总酸值增量超过2.1，后面也增长较快。

结论：从统计表3可以看出，本实验中所有油品粘度都没有超标。当硝化度超过23时，铁磨损量大幅增长，相应的总酸值增加量也超过国标限值，这时油品性能急速衰减，因此对B矿物油品的硝化度限值也可设定为23。当临近油品使用寿命时，氧化速度与硝化速度接近，但氧化度没有达到20的限值。硝化度23限值和国标中的总酸值增量限值2.0这两个指标与磨损状态关联度更大。

表3

参照国家标准并结合上述实验，可以标定A，B两种汽油发动机油的指标使用限值为：粘度不大于新油的正负20％，总酸值增量不大于2.0mg/KOH，氧化度不大于20，硝化度不大于23。

(3)城市工况行车试验评定发动机油使用寿命的方法

城市工况车辆(比如出租车或乘用车)的行车试验有利于评定润滑油品的实际使用寿命，同样适用在自然吸气的发动机上和增压直喷的发动机上。通常选取一定数量出租车(为确保车辆跟踪和数据读取，最少三台以上)，每到一定运行时间(使用小时)后阶段性检测润滑油全套指标并直至验证到润滑油超标，然后根据技术方案(2)确定的油品指标限值标定其使用寿命。具体试验方法包括如下步骤：

步骤1：选取4-8台车况良好的出租车(车龄超过磨合期但在两年之内)。

步骤2：给车辆配备能读取行驶速度或运行时间的行车记录仪，或者导航设备。

步骤3：记录整车行驶里程，加入试验油后的里程、平均速度、发动机工作时间等参数。

步骤4：试验前对发动机润滑系统进行三次完全彻底的冲洗，再加入试验用油。

步骤5：对试验油品预评估，如三类油加聚阿尔法烯烃配方预期寿命范围为450-600小时。

步骤6：对取样检测时间的设定，如上述油品取样计划可以为：250、400、500、550、600小时。

步骤7：可控制检测周期，如发现指标接近使用限值，则应缩短检测间隔，直至油品寿命终止。

步骤8：最后两次油品检测，油品前一次接近或达到使用限值，后一次则超过限值。对比两次检测时间(润滑油工作小时)和指标超标情况，则可对城市工况的发动机油寿命合理评定。

挑选二十辆出租车进行城市路况的行车试验，其中十辆车发动机为1.6升自然吸气类型，另外十台车为1.5TDI发动机。行车试验使用两种常见发动机润滑油，与技术方案2)中的两种油相同。A是API SN 0W-40全合成机油，B是API SN 5W-30精制矿物机油。每种润滑油分别装在两种发动机上各5台。从加入新机油开始，出租车经历了几段行驶过程，在每段结束时取发动机油样送至专业实验室检测分析。

第一方面，对A全合成油品在自然吸气发动机进行行车试验。

A油品的五台出租车主要是市区路况加上部分的郊区路况。取一台车分析，该车平均时速约22.6公里。A自然0至A自然4代表A油品从新油到完成试验的四个阶段。当完成A自然3节点的532小时试验时，润滑油的性能指标包括氧化度17和硝化度20还在许可范围，但已经接近临界值。为此，再从A自然3到A自然4阶段运行了四十三小时(约一千公里)后，又取油样检测，发现润滑油的粘度，磨损金属和氧化度在使用范围内，但硝化度和总酸值增加量都超过限值，因此本车试验终止。

试验结论：从统计表4可以看出，API SN 0W-40全合成机油在自然吸气发动机的使用寿命大于532小时、小于575小时.该机油在行驶时间532小时的硝化度接近限值，可以标定A油使用寿命在自然吸气发动机上为550小时。总体五台车的结果在540至560小时之间。以550小时为标定使用寿命，整个试验的可重复性和置信区间大于95％。

表4

第二方面，对A全合成油品在增压发动机进行行车试验。

A油品的五台出租车试验是增压直喷发动机，行驶在市区加上郊区的混合路况。A增压0至A增压4代表A油品从新油到完成试验的四个阶段。

以其中一台车为例，该车平均时速大约24.6公里。当完成A增压3节点的410小时试验时，润滑油的指标氧化度19和硝化度21已经接近临界值。为此，再从A增压3到A增压4阶段运行了四十七小时(约一千公里)后，又取油样进行化验，发现润滑油的粘度，磨损金属都在使用范围内，但氧化度，硝化度和总酸值增加量都超过限值。因此本台车试验终止。

该车试验结论：从统计表5可以看出，A油品在城市路况增压发动机的寿命大于410小时，小于457小时。该机油在约410小时的氧化度和硝化度都接近限值，可标定A油品在增压发动机上的寿命为约425小时。总体五台车的结果在410至440小时。以425小时为标定使用寿命，整个试验的可重复性和置信区间大于95％。

综合A全合成油品在两种发动机的试验，使用寿命结果相差较大，在增压发动机的使用寿命比自然吸气的要大幅减少，约为其75％-80％。

表5

第三方面，对B矿物油在自然吸气发动机进行行车试验。

B油品是API SN 5W-30精制矿物油。它装入了五台自然吸气发动机的出租车上，以市区路况为主。B自然0至B自然3代表B油品从新油到完成试验的三个阶段。选取一台车的试验，它的评均时速大约18.8公里，主要是市区路况。当完成B自然2节点的314小时试验时，润滑油的指标氧化度17和硝化度20还未超标。为此，再从B自然2到B自然3阶段运行了四十一小时后，又取油样化验，发现它的粘度，磨损金属都在使用范围内，但硝化度超过限值，氧化度和总酸值增加量也接近限值，因此本台车试验终止。

B油品试验结论：从统计表6可以看出，它在自然吸气发动机的使用寿命大于314小时，小于355小时.该机油在近355小时的硝化度刚超过限值，可标定B机油在城市工况自然吸气发动机上的使寿命为340小时。

表6

第四方面，对B矿物油在增压发动机进行行车试验。

B油品的五台出租车试验是使用增压直喷发动机，市区加上郊区的混合路况。B增压0至B增压3代表B油从新油到完成试验的三个阶段。以其中一台车为例，平均时速大约25.2公里。当完成B增压2节点的246小时试验时，硝化度21已经接近临界值。为此，再从B增压2到B增压3阶段运行了四十一小时(约一千公里)后，又取油样进行化验，发现常规指标粘度，磨损金属都在使用范围内，但氧化度在临界值，硝化度和总酸值增加量都明显超过限值，因此本台车试验终止。

乙车试验结论：从统计表7可以看出，B油品在城市路况增压发动机的使用寿命大于246小时，但小于287小时.该机油在约246小时的硝化度和酸值增加都接近限值，可以标定B油品在增压发动机上的使用寿命为260小时。总体五台车的结果在250至275小时之间。以260小时为标定使用寿命，整个试验的可重复性和置信区间大于95％。

综合B油品的试验，在增压发动机的使用寿命比自然吸气的要大幅减少，约为其75％-80％。

表7

本次城市工况二十台出租车行车试验对两种润滑油使用寿命的评定如下表8。同时证明，同等工况下增压发动机油寿命约为自然吸气发动机油寿命的75％-80％，可评定为77％。

表8

(4)模拟WLTC台架实验评定发动机油使用寿命的方法

使用发动机台架模拟全球轻型车统一测试驾驶循环(WLTC)，在一定工作小时后阶段性检测润滑油全套指标并使用本申请实施例的技术方案(2)标定其使用寿命。它是以模拟WLTC工况为代表的各种发动机台架实验，包括但不限于以下方法：模拟WLTC、NEDC或中国工况等循环测试，以及各个汽车制造商的自设定工况，如OEM常见的500小时或800小时耐久测试等，然后依据技术方案(2)确定的油品指标使用限值评定发动润滑油使用寿命。

驾驶循环是汽车运行环境和工作状况的反映，是进行产品研发，试验检测和标准制定的基础。

WLTC是全球轻型汽车测试循环(Worldwide Light-duty Test Cycle)。它在汽车排放，燃油效率，零部件测试领域得到全球不同区域专业用户的一致认可和广泛使用。

申请人创新地把WLTC模拟工况应用在车用润滑油性能和使用寿命的测评上，并取得了理想效果。WLTC工况中没有周期性的加速、减速，更好地体现了在城市不同拥堵程度的路面车速时快时慢的情况。另外，相比于NEDC(欧洲驾驶工况循环)测试体系，WLTC的测试周期从1180s延长到1800s，测试平均速度也从34km/h增至46km/h。相比于NEDC工况四个最高车速不到50km/h的城市循环，WLTC更长的测试周期和更高的平均速度，而且更广的速度区间对车辆综合性能的考验也更严格。

以WLTC模拟台架工况评定润滑油的性能和使用寿命，程序简单，工况易控制，测试结果重复性好。选取的两种油与城市出租车行车试验的油品相同。第一种A油品API SN 0W-40全合成机油在增压直喷的1.5升TDI发动机实验，第二种B油品API SN 5W-30精制矿物油在自然吸气的1.6升发动机实验。在各自的实验中，每种油品运行到一定工作小时后定期取样并在专业实验室检测其指标，最后标定使用寿命。

图2示出了模拟WLTC增压发动机台架评估A全合成机油寿命的示意图，如图2所示，该实验模拟的WLTC速度为46.5km/h。从加入A油品开始测试，取样和检测的时间点设定为：100小时，200小时，300小时，350小时，400，450和500小时，对应的理论行驶公里数约为：4650，9300，13950，16275，18600，20925，23250。润滑油的全套检测指标为摄氏40和100度粘度，氧化度，硝化度，总碱值，总酸值，灰分，燃油稀释，磨损金属含量等。

从开始至100小时，继续到300小时过程中，油品的氧化度和硝化度都呈缓慢上升趋势，分别从新油的0达到9和12的数值。300小时后上升较快，当到达400小时时两个指标分别达到14和20，但还未达到使用限值。然后继续实验达到450小时，氧化度17在正常范围，但硝化度达到25，明显超出限值标准23。该油品在增压发动机的使用寿命在400小时和450小时之间，可标定为425小时。

图3示出了模拟WLTC自然吸气发动机台架评估B矿物机油寿命的示意图，如图3所示，该实验从加入B油品开始测试，润滑油取样和检测的时间点设定为：100小时，200小时，250小时，300小时，350，400小时，对应的理论行驶公里数约为：4650，9300，116250，13950，16275，18600。润滑油的全套检测指标同上。

从实验开始至100小时，200小时过程中，油品的氧化度和硝化度都呈缓慢上升，分别从新油的0达到7和9的数值。200小时后的数值上升较快，到达300小时后两个指标分别达到15和18，但依然有使用空间。然后继续实验达到350小时，氧化度19，硝化度达到23的使用限值。到400小时后，氧化度23，硝化度达到30，都明显超过使用限值。最后标定该油品在自然吸气发动机的使用寿命为350小时。

(5)智能运算系统

本申请实施例的智能运算系统里每种润滑油都有两个使用寿命，分别对应自然吸气和增压发动机。在相同工况条件下增压发动机润滑油的寿命约为自然吸气发动机油寿命的75％-80％。前面依据城市工况二十台出租车行车试验对两种油使用寿命做出评定，取两者77％的关联系数。同等工况下，增压发动机油寿命可评定为自然吸气发动机油寿命的77％。此关联系数是基于上述的行车试验和发动机类型。如汽车厂商要求评定一种润滑油在特定路况上不同的自吸和增压发动机上的使用寿命，并确定两者的关联系数，则以特定的行车试验实测为准。

智能运算系统是单独以技术方案(3)或(4)，或者交叉参考两种方法标定润滑油使用寿命(换油保养周期)，然后输入一种或多种润滑油的寿命数值到系统。装在车载硬件上后，可根据发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来运算剩余使用寿命，评定汽车保养周期。

以下是本申请实施例的运算系统和传统五千公里保养的对比，使用同一款原厂润滑油，两种汽车保养方式完全不同。

测算一种润滑油的使用寿命工作小时，然后装在车载硬件上，默认新润滑油是100％寿命，0％代表该润滑油完报废，不宜再使用。

发动机类型和润滑油种类由汽车厂商或终端用户选择。

行驶里程和平均时速是自动读取的，发动机工作小时可读取或计算得到。

运算剩余润滑油寿命：新油寿命100％，减去汽车运行时间和该油品预先测定寿命的百分比。

运算好的剩余润滑油寿命在20％到0％之间时为合理的汽车保养时间。

根据发动机类型，行驶路况和平均速度推荐最优的汽车保养方案。

在总行驶里程确定的情况下，本申请实施例运算出的换油周期是和行驶速度(工况)密切相关的，最终换算成发动机/润滑油工作小时。同样跑五千公里，如果行驶速度慢那么意味着油品工作时间长，就靠近下次换油保养时间。如果时速是每小时15公里，那么保养时间在300小时对应着4500公里。如果时速是30公里，那么保养时间也是300小时，当汽车到五千公里时还有46％的润滑油寿命，换油保养对应的里程应在九千公里。这充分证明，按油品工作小时换油保养是科学的。

表9

本申请实施例提供的智能保养系统可安装在车载硬件或智能终端上，适用于汽车制造商、发动机厂商、4S店、连锁快修站、润滑油厂商、终端车主等。经标定好的几种或几十种发动机油可以输入运算系统，并装配在原厂OBD端口、车载硬件、导航仪、汽车服务商(4S店或快修店)远程监控系统、个人手机或智能移动端等，成为一个汽车智能保养系统。

以下为它应用在原始汽车制造商的实施方式说明。

1、依据技术方案(1)和(2)标定一种汽油机油在某款车型的使用寿命，有以下两种方法：(假设该车型有自然吸气和增压两种发动机类型)

技术方案(3)城市路况的行车试验测评润滑油工作小时寿命(出租车试验)；技术方案(4)WLTC模拟台架法测评润滑油工作小时寿命(发动机台架)。

单独标定或交叉参考两种方法标定润滑油寿命，比如500小时，并输入车载硬件。

2、如果在自然吸气机型标定为500小时，则增压机型上就是500乘以0.77，即385小时。

3、在车载系统上选择发动机类型，会自动显示该油品在城市路况的使用寿命5。

4、该车原厂OBD/导航仪显示机油使用寿命500或385小时，即为它的100％使用寿命。

5、行驶时，车载硬件自动读取行驶里程和平均速度以计算出发动机运转小时。

6、当发动机油从开始使用到500或385小时，润滑油寿命为从100％到0％区间。

7、当油品寿命降低到20％时，系统红灯报警，提示汽车进入换油保养期间。

8、本申请实施例提供的系统还可根据不同路况和行驶速度，提供润滑油选择及最佳保养方案。

以下为它应用在在汽车后市场的实施方式说明，如配备车辆网的导航仪或行车记录仪上。一至五的步骤和汽车原厂应用的步骤相同，确定润滑油使用寿命，如500或385小时。六,用导航仪或行车记录仪读取行驶里程和平均速度以计算获得运转小时。七，八，九的步骤与上述汽车厂应用的七，八，九步骤相同。

图4示出了行车记录仪智能保养系统的数据采集示意图，图5示出了行车记录仪智能保养系统的数据对接示意图。

智能保养系统在行车记录仪上的硬件配置和数据处理逻辑，参见图4和图5。硬件配置要求为4G，WIFI，支持各种地图GPS。数据采集系统包含三大模块:采集器，采集过程和采集结果(附图四)。数据对接系统包括三大模块：大数据仓库，数据交换和智能推送(附图五)。

本申请实施例的技术方案和运算方法在行车记录仪上配置成为一个汽车智能保养系系统。

本申请实施例的方法和系统适用于所有汽车车型及发动机型号，包括技术方案(1)至技术方案(5)中润滑油寿命的各种测试标定、相关技术参数、台架和行车试验评定方法、城市工况应用等。

可以看出，本申请实施例提供的车载智能运算方法，提高了汽车制造商的润滑油应用技术，达到科学推荐保养周期的目的。从而可以促进售后市场的汽车养护水平，取代之前现有技术中简单粗犷的五千公里保养习惯。还可以向车主智能推荐换油保养时间和方案，延长20％-50％保养周期。从而推动全行业应用，每年为国家减少数十万吨润滑油消耗和对应的碳排放，节能减排。

综上所述，本申请实施例提供了一种汽车保养周期运算方法，应用于车载智能运算系统，通过获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类；利用城市路况的行车试验和/或全球轻型车统一测试驾驶循环WLTC模拟台架法计算润滑油使用寿命，并输入车载硬件；以使得所述车载智能运算系统根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来计算润滑油剩余使用寿命和评定汽车保养周期。从而根据车辆发动机类型、车辆行驶工况和润滑油运行时间来评定润滑油剩余使用寿命和汽车保养周期，准确而便捷。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种车载智能运算系统，如图6所示，所述系统包括：

基本信息获取模块601，用于获取汽车厂商和/或终端用户选择的发动机类型和润滑油种类；还用于获取实时汽车行驶工况，包括行驶里程、平均速度以及发动机工作小时。

润滑油剩余寿命运算模块602，用于根据所述发动机类型、行驶工况和润滑油运行时间来计算润滑油剩余使用寿命和评定汽车保养周期。

在一种可能的实施方式中，所述润滑油使用寿命分为自然吸气发动机油寿命和增压发动机润滑油寿命，在相同工况条件下增压发动机润滑油寿命为自然吸气发动机油寿命的75％-80％之间。

在一种可能的实施方式中，所述行驶里程和平均时速是通过车载硬件自动读取的，所述发动机工作小时通过车载硬件读取或者通过所述行驶里程和平均时速计算得到。

在一种可能的实施方式中，所述润滑油剩余使用寿命运算方法具体包括如下步骤：自动读取行驶里程和平均时速，取或计算得到发动机工作小时，默认新润滑油是100％寿命，0％代表润滑油不再使用，发动机类型和润滑油种类由汽车厂商或终端用户选择；根据新油寿命100％减去汽车运行时间和该油品预先测定寿命的百分比，得到剩余润滑油寿命；根据发动机类型、行驶路况和平均速度推荐汽车保养方案。

本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

虽然本申请提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。