[go: up one dir, main page]

CN1619277A - 滤芯状态的监控装置及方法 - Google Patents

滤芯状态的监控装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1619277A
CN1619277A CN200410038108.6A CN200410038108A CN1619277A CN 1619277 A CN1619277 A CN 1619277A CN 200410038108 A CN200410038108 A CN 200410038108A CN 1619277 A CN1619277 A CN 1619277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter core
filter
microprocessor
exit passageway
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200410038108.6A
Other languages
English (en)
Inventor
阿朗·K·巴华查
丹尼·R·奥利斯
罗伯特·E·谢姆拉德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel Purolator Filters LLC
Original Assignee
Arvin Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arvin Technologies Inc filed Critical Arvin Technologies Inc
Publication of CN1619277A publication Critical patent/CN1619277A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/448—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by temperature measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B01D35/143—Filter condition indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0084—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
    • B01D46/0086—Filter condition indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/444—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by flow measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/54—Computerised or programmable systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

一种包括一个过滤器组件和一个滤芯状态监控组件的过滤器系统。所述过滤器组件具有一个外壳、一个设置在所述外壳内的滤芯、一个延伸穿过所述外壳的入口通道、及一个延伸穿过所述外壳的出口通道，所述出口通道与所述入口通道经由滤芯连通；所述滤芯状态监控组件具有一个与所述入口通道连接的入口压力传感器、一个与所述出口通道连接的出口压力传感器、及一个与所述入口压力传感器和出口压力传感器相连的微处理器，所述入口压力传感器测量所述入口通道中的入口压力，所述出口压力传感器测量所述出口通道中的出口压力。所述微处理器计算入口压力与出口压力之间的压差，并使用至少一个滤芯状态参数计算滤芯状态的状况，该参数可包括压差。

Description

滤芯状态的监控装置及方法
技术领域
本发明涉及过滤器，尤其涉及用于监控滤芯状态的装置。
背景技术
内燃发动机通常设有过滤器组件，以滤出发动机磨损产生的金属、燃料燃烧产生的碳、及吸入空气中的矿物灰尘等微粒杂质，这些杂质都能引起发动机运动部分的损坏。这样的滤芯组件可以包括油过滤器、燃料过滤器及空气过滤器。过滤器组件一般包括一个外壳，一个设于外壳内的滤芯及两个通道，即一个入口通道与一个出口通道，这两个通道经由滤芯连通。
在循环中，未过滤的(含杂质的)流体流入外壳，再流经滤芯，微粒杂质在滤芯处由滤芯挡住。产生的已过滤(洁净的)流体再经出口通道流出外壳。当流体经由滤芯过滤时，滤芯开始由杂质填充。当大量的杂质由滤芯挡住时，滤芯的流动性限制能力开始增加。当滤芯有杂质完全充满、阻塞时，滤芯完全地限制流体穿过过滤器的运动。这使滤芯的入口面上的压力积聚，并且最终使发动机得不到所需的流体。因为流体的丧失将对发动机的寿命和性能有破坏性作用，一些过滤器组件包括装设在入口通道和出口通道之间的旁通阀或安全阀。当滤芯的入口面上的压力达到一定限度时，安全阀打开使含杂质的流体绕过滤芯，直接流入出口通道。
但是，在这种旁通状态下，发动机的长时间运转不能实现过滤器组件的功效。因此，为了增强发动机的性能及寿命，发动机制造商建议在特定的里程距离更换滤芯。但是这样滤芯置换时间安排通常简单地基于里程数，而不是基于滤芯的实际性能或寿命。在一些情况下，车辆包括一个车载诊断系统(OBD)，当应该更换滤芯时提醒驾驶员。但是，这些系统通常使用基于里程数计算需要新滤芯，而不是基于滤芯的实际状态。许多因素比里程数更能影响滤芯的性能和寿命，包括发动机速度、发动机转数、驾驶环境的地形、驾驶环境的天气与温度、流体与滤芯的质量、流体的PH值等其他因素。在一些情况下，制造商的和/或OBD的建议滤芯更换时间安排或许对于特定的驾驶状态过于保守。在这些情况下，发动机操作者比需要的更频繁地更换滤芯，最终产生额外的、不必要的花费。在另外一些情况下，制造商建议的滤芯更换时间安排或许对特定的驾驶状态过宽。在这样的情况下，发动机操作者没有按实际需要的频率更换滤芯，这可加速发动机磨损和/或降低发动机性能。
已提出几种系统，其通过尝试量化的评估滤芯的性能和/或寿命确定滤芯与油的更换需要。这些系统中大多数使用一个弹簧驱动的压差开关，该开关与入口通道和出口通道配合以确定两个通道间的压差。不幸的是，这些系统没有获得商业成功。这些系统常常需要为每个不同的过滤器组件设计一个不同的压力差动开关，因而，大规模的制造在商业上不切实际。另外，弹性件和可动部分通常在不同的温度下运转情况不同，使系统不一致、不精确且不安全。而且，这些系统的压差开关接通入口通道与出口通道。因此，在制造中，入口通道与出口通道连接，使含杂质的流体绕过滤芯经由压力差动开关。因此，尽管已进行上述尝试，仍需要提供一种系统，可精确地、有效地监控滤芯的状态。
发明内容
本发明提供一种过滤器系统，包括：一个过滤器组件，其具有一个外壳、一个设置在所述外壳内的滤芯、一个延伸穿过所述外壳的入口通道、及一个延伸穿过所述外壳的出口通道，所述出口通道与所述入口通道经由滤芯连通；及，一个监控组件，其具有一个入口压力传感器、一个出口压力传感器、及一个与所述入口压力传感器和出口压力传感器相连的微处理器，所述入口压力传感器与所述入口通道连接并测量所述入口通道中的入口压力值，所述出口压力传感器与所述出口通道连接并测量所述出口通道中的出口压力值，其中，所述微处理器接收至少一个滤芯状态测量值并使用所述至少一个滤芯状态测量值参数计算滤芯状态的状况。
本发明还提供一种用于监控过滤器组件滤芯状态的方法，所述方法包括以下步骤：使用一个与入口通道连接的入口压力传感器测量过滤器组件入口通道中的入口压力；使用一个与出口通道连接的出口压力传感器测量过滤器组件出口通道中的出口压力；及，确定所述入口压力与出口压力之间的差动压力。
本发明还提供一种用于过滤器系统的滤芯状态监控组件，所述过滤器系统具有一个外壳、一个设置在所述外壳内的滤芯、一个延伸穿过所述外壳的入口通道、及一个延伸穿过所述外壳的出口通道。所述监控组件包括：一个与所述入口通道连接、用于测量入口通道入口压力的入口压力传感器；一个与所述出口通道连接、用于测量出口通道中的出口压力的出口压力传感器；及一个与所述入口压力传感器和出口压力传感器相连的微处理器，其中，所述微处理器接收所述入口压力值与出口压力值并用其计算滤芯状态的状况。
附图说明
参考本发明的具体实施方式并结合附图，本发明的上述及其它特征与目的及其实现方式将更为清楚，且发明本身也更容易理解。
图1是本发明的一个实施方式中一个筒形流体过滤器系统的侧视图；
图2是图1中流体过滤器系统的剖视图；
图3是图1中流体过滤器系统的前视图；
图4是本发明的一个实施方式中一个流体过滤器系统的操作流程示意图；
图5是本发明的另一个实施方式中一个流体过滤器系统的操作流程示意图；
图6是本发明的一个实施方式中一个旋转过滤器系统的截面图；
图7是采用本发明的一个燃料过滤器系统的部分剖视立体图；
图8是采用本发明的一个空气过滤器的截面图。
具体实施方式
下文公开的实施方式并不是为了以下面所说明的精确形式穷尽或限制本发明。而是，选择说明这些实施方式以便本领域普通技术人员可以从中获得启示。
图1-图3说明本发明的一个实施例中的流体过滤器系统10。所述过滤器系统10包括筒形过滤器组件12，所述组件一般具有外壳14、设置在外壳14中的滤芯筒16、至少一个入口通道18及一个出口通道20。过滤器组件12还包括安装凸缘22，该安装凸缘22上设有安装孔24，安装螺钉(图未示)可延伸穿过安装孔24将过滤器组件12安装到一个发动机))))组本体上。当安装在发动机组本体上时，入口通道18与出口通道20连通发动机与外壳14内部之间的流体。滤芯筒16包括一个滤芯26，该滤芯26上设有一个与出口通道20连通的空室(图未示)。如图2所示，滤芯26可选地绕一个圆筒形的中心管28安装。中心管28包括具有若干开口32的中心管壁30，这些开口32与孔室连通并因而与出口通道20连通。
过滤器系统10还包括一个滤芯状态监控系统33，其在图4与图5中示意性说明。再参照图1-图3，监控系统33包括分别安装在外壳14的端口37、39的入口压力传感器34与出口压力传感器36。入口与出口压力传感器34、36与对应的入口与出口通道18、20通过孔38、40连通。设想在车辆制造时安装监控系统33。在这种情况下，过滤器外壳14被制造成包括端口37、39及衬套(图未示)，以分别密封地容纳入口与出口压力传感器34、36。可选择地，监控系统33也可以在车辆制造完成后，通过修改现有外壳将端口37、39挡在外壳内并密封地安装入口与出口压力传感器34、36，来进行安装。
参照图4与图5，入口与出口压力传感器34、36与微处理器42相连。微处理器42可以是车载诊断系统(OBD)的一部分或相连在其上，并包括软件。微处理器42包括存储器44，用于储存预设的界限与基准，这将在下面进一步说明。微处理器42与指示装置46相连，该指示装置46也可以是OBD的一部分且包括一个或多个面板指示器54a-d。
监控系统33的运转在图4与图5中示意性说明。参照图4，在发动机启动70后，监控系统33的入口与出口压力传感器34、36精确测量或估量分别在入口与出口通道18、20(如图2与图3)中的压力(P1)、(P2)。由入口与出口压力传感器34、36测量产生的入口与出口压力测量值(P1)、(P2)初始时可以是模拟量。在这种情况下，监控系统33可以包括一个模/数(A/D)转换器(图未示)，用于将模拟值转换为数字形式。也可进行其它的测量，并将测量值传送至微处理器42。例如，监控系统33可以包括一个用于测量流体温度(T)的温度感测器56、一个用于测量流体PH值(H)的PH值感测器58、一个用于测量发动机转数(R)的转数感测器60、及一个用于测量出口通道的流量(F)的流量传感器66。
参照步骤73，微处理器42接下来判断某个测量值是否落在存储器44中储存的预热基准(w)内。例如，微处理器42分别将温度(T)、转数(R)与预热基准温度(w1)、预热基准转数(w2)比较。当温度(T)、转数(R)分别到达预热基准(w1)、(w2)时，微处理器42转入步骤74。可以理解，微处理器42可配置为使用一个或多个多种不同预热基准(w)，例如，(w1)可以是流量基准或PH值基准。
接下来，微处理器42使用一个或多个数学公式或软件算法，计算滤芯状态的状况(y)。在计算滤芯状态的状况(y)中，算法使用至少一个滤芯状态参数，该参数可以包括入口与出口压力测量值(P1)、(P2)。如图4中74所示，微处理器42可计算入口与出口压力测量值(P1)、(P2)之间的压差(P)，并再使用算法根据压差(P)计算滤芯状态的状况。
进一步说明，在正常运转中，未过滤(含杂质的)流体由发动机经入口通道18流入外壳14(如图1-3)。未过滤的流体再通过滤芯26，在滤芯处微粒杂质由滤芯吸收因从流体中滤除。产生的已过滤(洁净的)流体再通过开口32进入孔室并通过出口通道20再次返回发动机。当滤芯由微粒杂质堵塞时，过滤器入口侧的压力逐渐增加。因此，在滤芯由杂质逐渐堵塞时，入口通道与出口通道中的压力之间的压差(P)增加。因而，(P)可用作为算法中的一个滤芯状态参数，以精确地及获取滤芯的实际状态。
(P)之外的其它因素，也可以指示滤芯的性能。因而，可以理解，由微处理器42使用的算法可以进行设置为使用除(P)之外的或代替(P)的其它滤芯状态参数。例如，算法可以使用流速(F)来计算滤芯状态的状况(y)。流速(F)可使用(P1)和(P2)计算。可选择地，流速(F)可通过使用流量传感器61测量出口通道20中的流量而得到。因为流体的粘度和温度可以影响滤芯的性能鉴定，监控系统33还可包括一个用于测量流体温度(T)的温度感测器56，和/或一个用于测量流体PH值(H)的PH值感测器58。监控系统33还可包括一个用于感测发动机转数(R)的转数感测器60。算法还可设计为使用任意测量值(P1)、(P2)、(F)、(T)、(H)和(R)的组合作为滤芯状态的状况(y)的判定中的滤芯状态参数。
转至图4与图5的步骤75，在计算滤芯状态的状况(y)后，微处理器42将滤芯状态的状况(y)与储存在存储器44中的预设的滤芯状态界限(L1-7)进行比较与匹配。每一个预设的滤芯状态界限(L1-7)表示一个对应特定的滤芯状态的滤芯状态的状况值的范围。例如，图4与图5中，存储器44储存七个预设的滤芯状态界限，包括：(L1)对应当滤芯缺少时存在的算法值(或滤芯状态的状况值)；(L2)对应一个新的滤芯状态；(L3)对应25％堵塞时的滤芯状态；(L4)对应50％堵塞时的滤芯状态；(L5)对应75％堵塞时的滤芯状态；(L6)对应100％堵塞时的滤芯状态；(L7)对应绕过滤芯状态。可以理解，滤芯状态界限(L1-7)只是示例，存储器44中可以储存任意变化且个数不等的预设滤芯状态界限。
参照图4与图5的步骤76，微处理器42接下来形成滤芯状态信号(x)，其对应该匹配的预设滤芯状态界限。滤芯状态信号(x)再由微处理器42传送到指示装置54，其可以为OBD的一部分。如图所示步骤77，指示装置54通过控制一个或多个车载指示器而提示车辆操作者滤芯的状态，这些车载指示器包括：灯54a、印刷消息显示器54b、音频警报器54c、及/或语言消息系统54d。为了方便，这些车载指示器54a、54b、54c、54d可设置在车辆仪表板上，使车辆操作者容易看到及/或听到警报。根据警报，驾驶员可监控滤芯的实际状态和性能。驾驶员还能基于实际需要而不是基于定期的间隔决定什么时候更换滤芯。如步骤78所示，在把滤芯状态通知操作者后，重复步骤80直到步骤78发动机关闭，以实现滤芯状态的连续、实时监控。
参照图5，存储器44还储存预设流体状态界限。例如，存储器44储存指示正常PH值的流体状态界限HN，指示低PH值的HL。如步骤72与75中所示，微处理器42从PH值感测器58接收流体PH测量值(H)，并将流体PH值(H)与预设的流体状态界限(HN，HL)比较，以判断流体的状态。在步骤76中，微处理器42生成流体状态信号(x1)并将信号(x1)传送到指示装置54，该指示装置54根据流体状态提醒操作者。从该警报中，驾驶员可基于实际需要判断什么时候更换流体。
再参照图5，如图示的步骤82-94，监控系统33还可包括一个校准装置。在更换滤芯及/或流体后，通过使用一个按钮或开关(图未示)迅速启动校准步骤82。校准装置还可以包括一个滤芯变换自动识别程序以在滤芯处于新的滤芯状态界限(L2)内的情况下启动校准。在操作者改变滤芯但是未能使用校准按钮的情况下，滤芯变换自动识别程序的结合可用于作为一个安全网。如步骤84所示，启动校准给微处理器42信号以检查温度(T)与转数(R)。微处理器42等待温度(T)与转数(R)达到存储器44中储存的校准预热值。用于温度(T)与转数(R)的校准预热值分别作为校准基准(b1)和(b2)进行指示。可以理解，校准基准(b1)和(b2)还可用于作为预热(w1)和(w2)。微处理器42将温度(T)与基准温度(b1)、转数(R)与基准(b2)进行比较。当温度(T)与转数(R)分别基准值(b1)与b2)时，校准继续。
接下来，微处理器42转至步骤86，在该步骤中微处理器42接收入口与出口传感器34、36，温度感测器56。PH值感测器58，流量传感器64，与转数感测器60的测量值。如步骤88中所示，微处理器42使用源自(P1)、(P2)、(F)、(T)、(H)和(R)的一个或多个滤芯状态参数，以计算新的滤芯状态的状况(z)。在步骤90中，微处理器42比较新的滤芯状态的状况(z)与“缺少滤芯”的预设滤芯状态界限(L1)，以判断是否缺少滤芯。如果新的滤芯状态的状况(z)与预设滤芯状态界限(L1)相匹配，在步骤92一个信号送到指示装置54，指示装置54提醒操作者缺少滤芯。如果新的滤芯状态的状况(z)与预设滤芯状态界限(L1)不相匹配，校准继续进入下一步骤94，在步骤94中，微处理器42基于新的滤芯状态的状况(z)重置预设滤芯状态界限(L2-L7)，及/或流体状态界限(HN，HL)。这样的校准特征允许监控系统33是可编程的，以适合不同品牌的滤芯及滤芯之间的制造变更。
流体可独立于滤芯，反之亦然。在这种情况下，操作者可在不更其中一个的情况下更换另一个。因此，校准装置可设计为具有多个、单独的校准启动路径。例如，校准启动82设计为具有三个路径，一个仅用于重置预设滤芯状态界限(L2-L7)，另一个仅用于重置流体状态界限(HN，HL)，第三个用于重置预设滤芯状态界限(L2-L7)和流体状态界限(HN，HL)。
如图5所示，监控系统33还可以包括与微处理器42相连的定时器62。在步骤96中，微处理器42定期判断滤芯状态的状况(y)是否与对应预设滤芯旁通状态预设滤芯状态界限(L7)匹配。如步骤96-99中所示，如果滤芯状态的状况(y)与滤芯旁通状态界限(L7)匹配，微处理器42给定时器62信号以开始纪录发动机运转在滤芯旁通状态期间的时间量。如果滤芯状态的状况(y)与滤芯旁通状态界限(L7)不相匹配，按照步骤98所示重复上述步骤。
车辆服务技术人员可读取定时器62，以判断车辆是否运转在滤芯旁通状态及已在滤芯旁通状态运转多长时间。如果定时器62指示车辆曾经在滤芯旁通状态下运转了相当长时间，这可用作车主未能按保修书的要求正确的维护车辆而失去要求保修权利的证据。因此，车辆制造者可确信地拒绝包含在保修书中的必需的修理，并免于承担不当保修要求的费用。另一方面，如果定时器62指示车辆未长时间地运转在滤芯旁通状态，这可作为车主遵守保修书中指定的维护方针，所必需的发动机修理在保修范围之内的证据。因此，车主免于承担所述费用，并免于举证证明难以证明的发动机问题。。
定时器62还可以设计为：在一个新的滤芯安装后，追踪已经经过的时间或已行进的里程。一旦步骤94中校准预设的滤芯状态界限(L2-L7)，微处理器42给定时器62信号(步骤95)以在校准后开始追踪已经经过的时间或已行进的里程。在经过一个特定的最大时间或里程后，定时器62向指示装置54送出信号，指示其提醒使用者更换滤芯及/或流体。该特定的最大时间或里程可编制在发动机制造商的说明书或滤芯说明书中。这个特征可以在有缺陷的滤芯引起监控系统产生不准确的读数的情况下，作为一个备份。
如上所述，图1-图3示出过滤器系统10，其具有一个与一个筒形过滤器组件12相关联的监控系统。但是，可以理解，本发明还提供一种过滤器系统，其具有一个与一个旋转过滤器组件相关联的监控系统。如图6所示，油过滤器系统110一般包括旋转油过滤器组件112及监控组件133。过滤器组件112一般包括外壳114、设置在外壳114内的滤芯组件116、至少一个入口通道118、及一个出口通道120。滤芯组件116包括一个滤芯126，该滤芯126上设有一个与出口通道20连通的孔室(图未示)。如图6所示，滤芯126可选地绕一个圆筒形的中心管128安装。中心管128包括具有若干开口132的中心管壁130，这些开口132与孔室连通并因而与出口通道120连通。
监控系统133包括一个适配器150，入口管道142与出口管道144延伸通过该适配器150。入口与出口导管142、144分别连通发动机(图未示)与入口、出口通道118、120之间的流体。监控系统133还包括安装于适配器150的孔中的入口压力传感器134与出口压力传感器136。入口与出口传感器134、136分别通过对应的压力通道146、148与入口与出口管道连通。过滤器组件112通过出口管道144的螺纹端145与出口通道的螺纹部140的螺接，安装于适配器150上。密封垫124保持适配器150与过滤器组件112之间的密封。出口管道144包括位于适配器150的发动机端的螺纹部147，用于将适配器150安装到发动机上的一个中空螺杆(图未示)上。监控系统133可改造为现有的旋转油过滤器组件，并如上述描述及图4与图5所示运转。
尽管图1-图3与图5示出一个与一个发动机润滑油/油过滤器组件连接的监控系统，本发明的监控系统也可设想用于与其他过滤器连接，所述过滤器包括但不限于传输流体过滤器组件、空气过滤器组件、及燃料过滤器组件。
例如，图7示出按照本发明设计的燃料过滤器系统210。燃料过滤器210包括燃料过滤器组件212及燃料滤芯监控系统233。过滤器组件212包括外壳214、设置在外壳214内的滤芯226、至少一个入口通道218、及一个出口通道220。入口通道218经由滤芯226与出口通道连通。监控系统233包括分别安装在通道218、220的端部237、239的入口压力传感器234与出口压力传感器236，且入口与出口压力传感器234、236分别与入口与出口通道218、220连通。监控组件233还包括与入口与出口压力传感器234、236相连的微处理器(图未示)。监控系统233可如上述描述及图4与图5所示运转。监控组件233还包括一个温度感测器及/或其他提供另外的滤芯状态参数的感测器。燃料过滤器组件212还包括一个设于外壳214中的水分离器(water trap)(图未示)，这样的水分离器在现有技术中已公知，用于将水由燃料中移除。由燃料中移除的水积聚在水分离器中并定期排出。监控组件233还可包括一个水位感测器(图未示)，其监控水分离器中的水位。该水位感测器与微处理器相连，且微处理器使用上述描述的及图4与图5所示的与滤芯状态相关的方法，在需要将水排出的时候提醒驾驶员。
图8所示为一个按照本发明设计的空气过滤器系统310。空气过滤器310一般包括空气过滤器组件312及空气滤芯监控系统333。过滤器组件312包括外壳314、设置在外壳314内的滤芯326、入口通道318、及出口通道320。入口通道318经由滤芯326与出口通道320连通。监控组件333包括安装在外壳314上的入口压力传感器234与出口压力传感器236，且入口与出口压力传感器334、336分别与入口与出口通道318、320连通。入口与出口压力传感器334、336与一个微处理器相连(图未示)，所述微处理器按照上述描述及图4与图5所示，运转并计算滤芯326的状态的状况。监控组件333还包括用于测量空气温度的温度感测器356，其由微控制器使用以计算滤芯状态的状况。监控组件333还包括用于测量空气流量的流量感测器361。空气流量测量值可由微处理器用于计算滤芯状态的状况。
虽然已经以一个示例设计对本发明进行了描述，本发明可在此公开的原则和范围内进一步修改。因而，本申请旨在覆盖任何对本发明的变化、使用或根据本发明总的原则进行的适应性修改。进一步，本申请旨在覆盖根据本发明公开的内容，在本发明所属技术领域中的现有或常规的应用所进行的改变。

Claims (20)

1.一种过滤器系统，其包括：
一个过滤器组件，其具有一个外壳、一个设置在所述外壳内的滤芯、一个延伸穿过所述外壳的入口通道、及一个延伸穿过所述外壳的出口通道，所述出口通道与所述入口通道经由滤芯连通；及
一个监控组件，其具有一个入口压力传感器、一个出口压力传感器、及一个与所述入口压力传感器和出口压力传感器相连的微处理器，所述入口压力传感器与所述入口通道连接并测量所述入口通道中的入口压力值，所述出口压力传感器与所述出口通道连接并测量所述出口通道中的出口压力值，其中，所述微处理器接收至少一个滤芯状态测量值并使用所述至少一个滤芯状态参数计算滤芯状态的状况。
2.如权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于：所述至少一个滤芯状态参数包括所述入口与出口压力测量值。
3.如权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于：所述微处理器接收所述入口与出口压力测量值，并计算所述入口与出口压力测量值之间的压差，其中，所述至少一个滤芯状态参数包括所述压差。
4.如权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于：所述微处理器包括一个存储器，所述存储器储存至少一个预设的滤芯状态界限，并且其中所述微处理器将所述滤芯状态的状况与所述至少一个预设的滤芯状态界限进行比较，形成一个滤芯状态信号。
5.如权利要求4所述的过滤器系统，进一步包括一个用于指示所述滤芯状态信号的装置，其特征在于：所述用于指示所述滤芯状态信号的装置由所述微处理器接收所述滤芯状态信号并产生一个指示。
6.如权利要求5所述的过滤器系统，其特征在于：所述指示包括一个视觉指示、一个音频指示或一个视觉与音频指示的结合物。
7.如权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于：所述监控组件进一步包括一个与所述出口通道连通并与所述微处理器相连的流量传感器，所述流量传感器测量所述出口通道中的流量测量值，所述微处理器接收所述流量测量值；且其中所述至少一个滤芯状态参数包括所述流量测量值。
8.如权利要求3所述的过滤器系统，其特征在于：所述监控组件进一步包括一个温度感测器，所述温度感测器与所述入口通道或出口通道中的一个连通，并与所述微处理器相连，所述温度感测器测量所述入口通道或出口通道中的其中一个的温度测量值，所述微处理器接收所述温度测量值；且其中至少一个滤芯状态参数包括所述温度测量值。
9.如权利要求1所述的过滤器系统，其特征在于：所述过滤器系统是一个流体过滤器系统；所述监控组件进一步包括一个与流体接触并与所述微处理器相连的PH值感测器，所述PH值感测器测量PH值，所述微处理器接收所述流体PH测量值；且其中所述至少一个滤芯状态参数包括所述流体PH测量值。
10.如权利要求9所述的过滤器系统，其特征在于：所述存储器储存所述至少一个预设的流体状态界限；且其中所述微处理器比较所述流体PH测量值与所述至少一个预设的流体状态界限，形成一个流体状态信号。
11.如权利要求9所述的过滤器系统，其特征在于：所述监控组件进一步包括一个校准装置，所述校准装置在流体更换时校准所述至少一个预设的流体状态界限。
12.如权利要求4所述的过滤器系统，其特征在于：所述监控组件进一步包括一个校准装置，所述校准装置在所述滤芯被更换时校准所述至少一个预设的滤芯状态界限。
13.如权利要求4所述的过滤器系统，其特征在于：所述监控组件进一步包括一个定时器，所述至少一个预设的滤芯状态界限包括一个滤芯旁通界限，所述定时器测量当所述滤芯状态的状况与所述滤芯旁通界限匹配时使用所述流体过滤器系统的时间。
14.一种用于监控过滤器组件滤芯的状态的方法，包括以下步骤：
使用一个与入口通道连接的入口压力传感器测量过滤器组件入口通道中的入口压力；
使用一个与出口通道连接的出口压力传感器测量过滤器组件出口通道中的出口压力；及
确定所述入口压力与出口压力之间的压力差。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述确定压力差的方法包括将入口与出口压力传送给一个微处理器，并使用所述微处理器计算所述入口与出口压力的压力差；且进一步包括使用所述微处理器与至少一个滤芯状态参数计算流体过滤状态的状况的步骤，所述至少一个滤芯状态参数包括所述压力差。
16.如权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤：
将至少一个预设的滤芯状态界限储存在一个微处理器的存储器中；
使用微处理器比较滤芯状态的状况与至少一个预设的滤芯状态界限，形成一个滤芯状态信号；及
将所述滤芯状态信号传送至一个指示装置以指示滤芯状态信号，并且所述指示装置形成一个指示。
17.如权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤：使用一个与所述出口通道连接的流量传感器测量流速；并且其中所述至少一个滤芯状态参数进一步包括所述流速。
18.如权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤：
使用一个温度感测器测量入口通道或出口通道其中一个中的温度，及
将所述温度传送至所述微处理器，并且其中所述至少一个滤芯状态参数进一步包括所述温度。
19.如权利要求所述的方法，其特征在于：重复所述每一个步骤以连续监控滤芯的状态。
20.一种用于过滤器系统的滤芯状态监控组件，其具有一个外壳、一个设置在所述外壳内的滤芯、一个延伸穿过所述外壳的入口通道、及一个延伸穿过所述外壳的出口通道，所述监控组件包括：
一个与所述入口通道连接的入口压力传感器，用于测量入口通道中的入口压力；
一个与所述出口通道连接的出口压力传感器，用于测量出口通道中的出口压力；及
一个与所述入口压力传感器和出口压力传感器相连的微处理器，其中，所述微处理器接收所述入口压力与出口压力并使用其计算滤芯状态的状况。
CN200410038108.6A 2003-05-02 2004-05-08 滤芯状态的监控装置及方法 Pending CN1619277A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/428,590 US20040217872A1 (en) 2003-05-02 2003-05-02 Apparatus for and method of monitoring the condition of a filter element
US10/428,590 2003-05-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1619277A true CN1619277A (zh) 2005-05-25

Family

ID=32990484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200410038108.6A Pending CN1619277A (zh) 2003-05-02 2004-05-08 滤芯状态的监控装置及方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20040217872A1 (zh)
EP (1) EP1473069A1 (zh)
JP (1) JP2004346933A (zh)
CN (1) CN1619277A (zh)
BR (1) BRPI0401682A (zh)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101915675A (zh) * 2010-07-22 2010-12-15 中科华核电技术研究院有限公司 一种过滤器性能检测方法及装置
CN101943137A (zh) * 2009-07-06 2011-01-12 歌美飒创新技术公司 用于风力涡轮机内过滤空气循环的系统
US7901627B2 (en) 2006-04-12 2011-03-08 Millipore Corporation Filter with memory, communication and concentration sensor
US8007568B2 (en) 2006-04-12 2011-08-30 Millipore Corporation Filter with memory, communication and pressure sensor
CN101073732B (zh) * 2006-04-12 2012-02-15 米利波尔有限公司 具有存储器、通信和温度传感器的过滤器
CN102947867A (zh) * 2010-06-17 2013-02-27 康明斯过滤Ip公司 发动机空气过滤器更换指示系统
CN103114906A (zh) * 2013-03-05 2013-05-22 黄增宇 一种具有记忆自检功能的机车增压器保压滤清系统
CN101194097B (zh) * 2005-07-06 2013-10-09 Ufi过滤股份公司 用于柴油内燃机的燃料过滤器单元
CN104083936A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 北京亚都环保科技有限公司 监测净水装置的滤芯状态的方法、监测装置及净水装置
CN104729858A (zh) * 2015-03-12 2015-06-24 句容五星机械制造有限公司 推土机推料无力故障检测方法
CN105508718A (zh) * 2016-02-05 2016-04-20 杭州八杯水智能净水科技有限公司 带智能检测模块的用于连接龙头的滤芯座
CN107206297A (zh) * 2015-02-13 2017-09-26 括可有限责任公司 过滤系统及车辆状态监测方法
CN107687383A (zh) * 2017-09-05 2018-02-13 上汽通用汽车有限公司 进气系统及其控制方法
CN109072882A (zh) * 2016-02-17 2018-12-21 西门子能源有限公司 预测风力涡轮机油过滤器磨损水平的预测与健康管理模型
CN109441592A (zh) * 2018-12-28 2019-03-08 北京艾克森科技有限公司 一种机油滤清器
CN109772039A (zh) * 2019-03-15 2019-05-21 江西五十铃汽车有限公司 空气滤清器滤芯更换智能提示系统
CN109925780A (zh) * 2019-03-13 2019-06-25 佛山市云米电器科技有限公司 一种具有滤芯使用状态判断功能的过滤系统
CN113107721A (zh) * 2021-05-19 2021-07-13 潍柴动力股份有限公司 发动机进气滤芯阻塞状态的检测方法、装置、设备及介质
CN113242755A (zh) * 2018-10-25 2021-08-10 唐纳森公司 用于空气过滤系统的监测装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4986058B2 (ja) * 2007-12-27 2012-07-25 Ｕｄトラックス株式会社 燃料フィルタ交換時期判定装置
US9061224B2 (en) 2010-06-09 2015-06-23 Cummins Filtration Ip Inc. System for monitoring and indicating filter life
CN102279021A (zh) * 2011-08-11 2011-12-14 郑州贝龙液压技术有限公司 便携式滤芯检测器
CN103293017B (zh) * 2013-06-25 2016-04-20 长沙理工大学 一种凝结水精处理前置过滤器滤芯运行寿命评估装置
DE102014015396A1 (de) * 2014-10-17 2016-04-21 Daimler Ag Filtereinrichtung für einen Kraftwagen
US10610818B2 (en) 2014-12-01 2020-04-07 3M Innovative Properties Company Systems and methods for predicting HVAC filter change
CN104941294A (zh) * 2014-12-03 2015-09-30 佛山市云米电器科技有限公司 净水设备和净水设备滤芯自动报修系统及方法
CN105804901A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 曼胡默尔滤清器（上海）有限公司 集加热和保养指示于一体的紧凑型燃油粗滤器
DE102016215909A1 (de) * 2016-08-24 2018-03-01 Deere & Co. Verfahren zur Bestimmung eines Beladungsgrades eines Filters
CN106370445B (zh) * 2016-08-31 2018-09-18 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 船舶压载水过滤器性能实验装置
US10546435B2 (en) 2017-12-21 2020-01-28 Caterpillar Inc. System and method of determining remaining useful life of an air filter
JP7105068B2 (ja) * 2018-01-31 2022-07-22 三菱重工業株式会社 フィルタユニット品質管理システム及びフィルタユニット品質管理方法
US11713692B2 (en) * 2018-06-22 2023-08-01 Textron Innovations Inc. Real time engine inlet barrier filter condition monitor
US11433330B2 (en) 2019-05-17 2022-09-06 Caterpillar Inc. Filter system and method
US11009246B2 (en) * 2019-08-29 2021-05-18 Siemens Industry, Inc. Systems and methods to detect dirt level of filters
CN113532093B (zh) * 2021-07-19 2023-06-02 云南佳松新能源科技有限公司 一种中高温热泵变温干燥设备
WO2023102200A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-08 Watts Regulator Co. Piping apparatus for straining and method for same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3960011A (en) * 1974-11-18 1976-06-01 Harris Corporation First fault indicator for engines
US4417231A (en) * 1981-04-10 1983-11-22 Watt Richard E Engine over-temperature and oil pressure loss audible warning device
US4489311A (en) * 1982-05-17 1984-12-18 Deere & Company Engine oil pressure monitor
US4574728A (en) * 1984-06-07 1986-03-11 Purolator Technologies Inc. Filter differential pressure impending and bypass indicator
US4654140A (en) * 1985-11-18 1987-03-31 Chen Yen Ming Pressure indicating device for indicating clogging condition of a filter
CA2047223A1 (en) * 1989-12-23 1991-06-24 John P. Sankey Peroxycarboxylic acids
US5674380A (en) * 1995-08-22 1997-10-07 Cioara; Matei Oil filter and filter blockage alarming system
US5718822A (en) * 1995-09-27 1998-02-17 The Metraflex Company Differential pressure apparatus for detecting accumulation of particulates in a filter
US5702592A (en) * 1995-10-20 1997-12-30 Western Filter Corporation Filter monitoring device which monitors differential pressure and temperature
US5858224A (en) * 1997-03-18 1999-01-12 Nelson Industries, Inc. Filter with pressure sensor mounted in housing end
GB2323310B (en) * 1997-03-20 2001-04-18 Pall Corp Filter life measurement
US5968371A (en) * 1998-01-26 1999-10-19 Nelson Industries, Inc. Lubricant circulation diagnostic and modeling system
US6055470A (en) * 1998-05-29 2000-04-25 Cummine Engine Company, Inc. Hot shutdown monitor for internal combustion engines
DE19849900C2 (de) * 1998-10-29 2002-07-11 Draeger Safety Ag & Co Kgaa Vorrichtung und Verfahren zur Anzeige einer Filtererschöpfung
US6278281B1 (en) * 1998-12-23 2001-08-21 Eaton Corporation Fluid condition monitor
US6172602B1 (en) * 1999-03-22 2001-01-09 Detroit Diesel Corporation Maintenance alert system for heavy-duty trucks
US6377171B1 (en) * 1999-09-15 2002-04-23 Peerless Mfg. Co. On-line filter monitoring system
US6607669B2 (en) * 2000-06-23 2003-08-19 Scilog, Inc. Method and apparatus for enhancing filtration yields in tangential flow filtration
US6471853B1 (en) * 2000-11-22 2002-10-29 Pti Technologies, Inc. Prognostic health monitoring of fluidic systems using MEMS technology
US6652740B2 (en) * 2001-09-10 2003-11-25 Honeywell International Inc. Pressure sensing fluid filter system

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101194097B (zh) * 2005-07-06 2013-10-09 Ufi过滤股份公司 用于柴油内燃机的燃料过滤器单元
US8084259B2 (en) 2006-04-12 2011-12-27 Millipore Corporation Method of insuring the integrity of a filtering element
US8007568B2 (en) 2006-04-12 2011-08-30 Millipore Corporation Filter with memory, communication and pressure sensor
CN101073732B (zh) * 2006-04-12 2012-02-15 米利波尔有限公司 具有存储器、通信和温度传感器的过滤器
US8137983B2 (en) 2006-04-12 2012-03-20 Emd Millipore Corporation Method of maintaining a protein concentration at a tangential flow filter
US8147757B2 (en) 2006-04-12 2012-04-03 Emd Millipore Corporation Filter with memory, communication and concentration sensor
US8221522B2 (en) 2006-04-12 2012-07-17 Emd Millipore Corporation Filter with memory, communication and pressure sensor
US7901627B2 (en) 2006-04-12 2011-03-08 Millipore Corporation Filter with memory, communication and concentration sensor
CN101943137A (zh) * 2009-07-06 2011-01-12 歌美飒创新技术公司 用于风力涡轮机内过滤空气循环的系统
CN102947867B (zh) * 2010-06-17 2016-06-01 康明斯过滤Ip公司 发动机空气过滤器更换指示系统
CN102947867A (zh) * 2010-06-17 2013-02-27 康明斯过滤Ip公司 发动机空气过滤器更换指示系统
CN101915675A (zh) * 2010-07-22 2010-12-15 中科华核电技术研究院有限公司 一种过滤器性能检测方法及装置
CN101915675B (zh) * 2010-07-22 2012-12-19 中科华核电技术研究院有限公司 一种过滤器性能检测方法及装置
CN103114906A (zh) * 2013-03-05 2013-05-22 黄增宇 一种具有记忆自检功能的机车增压器保压滤清系统
CN104083936B (zh) * 2014-07-17 2016-02-10 北京亚都环保科技有限公司 监测净水装置的滤芯状态的方法、监测装置及净水装置
CN104083936A (zh) * 2014-07-17 2014-10-08 北京亚都环保科技有限公司 监测净水装置的滤芯状态的方法、监测装置及净水装置
CN107206297B (zh) * 2015-02-13 2021-03-19 括可有限责任公司 车辆状态监测方法
CN107206297A (zh) * 2015-02-13 2017-09-26 括可有限责任公司 过滤系统及车辆状态监测方法
CN104729858A (zh) * 2015-03-12 2015-06-24 句容五星机械制造有限公司 推土机推料无力故障检测方法
CN105508718A (zh) * 2016-02-05 2016-04-20 杭州八杯水智能净水科技有限公司 带智能检测模块的用于连接龙头的滤芯座
CN105508718B (zh) * 2016-02-05 2018-06-05 杭州八杯水智能净水科技有限公司 带智能检测模块的用于连接龙头的滤芯座
CN109072882A (zh) * 2016-02-17 2018-12-21 西门子能源有限公司 预测风力涡轮机油过滤器磨损水平的预测与健康管理模型
CN107687383A (zh) * 2017-09-05 2018-02-13 上汽通用汽车有限公司 进气系统及其控制方法
CN113242755A (zh) * 2018-10-25 2021-08-10 唐纳森公司 用于空气过滤系统的监测装置
US11925890B2 (en) 2018-10-25 2024-03-12 Donaldson Company, Inc. Monitoring devices for air filtration systems
CN109441592A (zh) * 2018-12-28 2019-03-08 北京艾克森科技有限公司 一种机油滤清器
CN109441592B (zh) * 2018-12-28 2024-04-05 温州德鑫机车部件有限公司 一种机油滤清器
CN109925780A (zh) * 2019-03-13 2019-06-25 佛山市云米电器科技有限公司 一种具有滤芯使用状态判断功能的过滤系统
CN109925780B (zh) * 2019-03-13 2021-08-27 佛山市云米电器科技有限公司 一种具有滤芯使用状态判断功能的过滤系统
CN109772039A (zh) * 2019-03-15 2019-05-21 江西五十铃汽车有限公司 空气滤清器滤芯更换智能提示系统
CN109772039B (zh) * 2019-03-15 2024-04-19 江西五十铃汽车有限公司 空气滤清器滤芯更换智能提示系统
CN113107721A (zh) * 2021-05-19 2021-07-13 潍柴动力股份有限公司 发动机进气滤芯阻塞状态的检测方法、装置、设备及介质

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0401682A (pt) 2005-08-30
JP2004346933A (ja) 2004-12-09
US20040217872A1 (en) 2004-11-04
EP1473069A1 (en) 2004-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1619277A (zh) 滤芯状态的监控装置及方法
US5036698A (en) Method and apparatus for predicting life of air filter cartridges
US6172602B1 (en) Maintenance alert system for heavy-duty trucks
US7206720B2 (en) Computer-controlled auxiliary fuel tank system with multi-function monitoring system and user calibration capabilities
CN101265970B (zh) 用于确定变速器过滤器的剩余使用寿命的装置和方法
US7591173B2 (en) Method and apparatus for monitoring the restriction level of a vehicular air filter element
US8794449B2 (en) Device and method for operating a fuel filter
JP2003071225A (ja) フィルタの耐用年数監視のための方法及び装置
EP1351841B1 (en) Oil maintenance indicator
US20040078124A1 (en) Tamper-evident use-indicating odometer and engine-timer
CA2460176A1 (en) Maintenance alert system for heavy-duty trucks
EP2929157B1 (en) On board diagnosis of the condition of an exhaust particle filter
EP1139077B1 (en) Fault condition monitoring of a fuel level sensor
CN108952883B (zh) 机油滤清器和具有其的车辆以及机油滤清器检测系统
CN115163359B (zh) 一种发动机进气系统监测方法及监测系统
KR20050048746A (ko) 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량 산출방법 및 그산출방법을 이용한 윤활오일 및 부품 교환시기 감지장치
CN117386507A (zh) 一种基于大数据的油浴式预滤系统性能监测、预警及评估方法
CN115701486B (zh) 车辆及其控制方法、控制装置
CN116447054B (zh) 汽车进气系统及其漏灰检测方法
EP4574502A1 (en) An air filter system for a tank
US20080302709A1 (en) Method for Monitoring the Degree of Clogging of the Filtration Surface of an Oil Filter
KR970036145A (ko) 자동차 부품과 소모품의 점검 및 교환 시기, 워밍업 완료시기, 밧데리의 상태를 운전자에게 알려주는 장치
KR20190062882A (ko) 연료필터의 수분 및 우레아 드레인장치 및 드레인방법
KR100547661B1 (ko) 디젤 커먼레일식 자동차의 연료사용량에 의한 윤활오일 및부품 교환시기 감지장치
CA2442489C (en) Tamper-evident use-indicating odometer and engine-timer

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: PUROLATOR FILTERS NA LLC

Free format text: FORMER OWNER: ARVIN TECHNOLOGIES INC.

Effective date: 20061215

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20061215

Address after: North Carolina

Applicant after: Purolator Filters Na LLC

Address before: michigan

Applicant before: Arvin Technologies Inc.

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication