提供過濾器識別的裝置、系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請涉及 2013 年 4 月 11 日提交的、題為"APPARATUSES,SYSTEMSANDMETHODS FORPROVIDINGFILTERRECOGNITION"的美國臨時專利申請第62/810946號，該申請以全文 引用的方式納入本文并用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請涉及過濾器和過濾系統(tǒng)，包括內(nèi)燃機的過濾系統(tǒng)。具體地，本申請涉及用來 識別在該系統(tǒng)中使用的正品過濾器的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0004] 內(nèi)燃機需要清潔的工作流體（諸如空氣、燃料、發(fā)動機油、液壓流體等）來有效運 行。因此，過濾器（諸如空氣過濾器、燃油過濾器、發(fā)動機機油過濾器、液壓流體過濾器等） 被用來將清潔的工作流體提供至內(nèi)燃機。過濾器具有有限的生命周期以及在內(nèi)燃機的常規(guī) 維修期間通常由替換過濾器替換。使用低于標準的替換過濾器（諸如非OEM過濾器、假冒 過濾器等）可能導致發(fā)動機系統(tǒng)的性能降低以及可能的發(fā)動機故障。
[0005] 在某些情況下，客戶要求使用低于標準的替換過濾器以節(jié)省資金。在其他情況下， 客戶要求在發(fā)動機維修操作期間使用正品替換過濾器，但是在不知不覺中卻被替換為普通 過濾器、非OEM過濾器或假冒過濾器。在這種情況下，由于客戶不了解正在使用的是非正品 替換過濾器，可能會被收取正品替換過濾器的全價。因此，過濾器制造商利用各種形式的 引擎完整性保護（EIP)來防止使用非正品替換過濾器。例如，美國專利8114182、8105483、 7959714、7850845、7615151、7192463、6537444 和 6533926,以及公開號為 2011/0308396 的 美國專利申請公開了各種機械EIP系統(tǒng)（諸如需要唯一匹配的機械部件來正常運行的系 統(tǒng)）和模擬EIP系統(tǒng)（諸如基于電阻器的系統(tǒng)，其基于所檢測的電壓變化確定過濾器的真 實性）。每一個上述列舉的專利和專利申請文件通過全文引用的方式納入本文。圖7示出 一種示例性的模擬EIP方法。
[0006] 然而，目前的機械和模擬EIP系統(tǒng)可能需要昂貴的加工、可能占據(jù)過度的包裝空 間、和/或可能容易被偽造。因此，有必要用數(shù)字EIP系統(tǒng)來防止在內(nèi)燃機的維修操作期間 安裝低性能的過濾器和假冒過濾器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
被提供來介紹各概念的一部分，這些概念在【具體實施方式】部分將會進 一步描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在確定所要求保護的主題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)特征，也不旨在用來 幫助限制所要求保護的主題的范圍。
[0008] 本公開提供用于過濾器識別的裝置、系統(tǒng)和方法。過濾元件構(gòu)造來過濾流體。預 編程數(shù)字集成電路（IC)連接到過濾元件（諸如連接到過濾元件或過濾元件的外殼）并包 含加密數(shù)字信號，該加密數(shù)字信號識別過濾元件（諸如識別過濾元件和/或外殼是認可的 /授權(quán)的元件）?？刂齐娐窂乃鑫⑿酒x取所述數(shù)字信號并將所述數(shù)字信號與存儲信號 進行比較，從而確定所述過濾元件是否是認可的過濾元件。
[0009] 在一些示例中，電子系統(tǒng)將正品過濾器系統(tǒng)組件的唯一識別器提供給控制電路， 諸如發(fā)動機控制單元（EUC)。電存儲器元件（諸如I-WIRE?芯片、EEPR0M、EPR0M等）是 現(xiàn)存的過濾系統(tǒng)硬件的集成部分，使得當通過有線或無線連接來連接時，所述ECU從所述 芯片讀取加密信息并識別所述過濾器是正品過濾器。所述數(shù)字芯片可以集成在過濾系統(tǒng)的 任一部分中，從而該過濾系統(tǒng)可以用來識別自包含過濾器或濾芯。數(shù)字芯片連接可以通過 陽極/陰極銷、導線、板、導電塑料材料或任何其他方式來實現(xiàn)。
[0010] 附圖簡要說明
[0011] 圖1示出根據(jù)一個示例實施例的數(shù)字芯片總線系統(tǒng)的示意圖。
[0012] 圖2示出根據(jù)一個示例實施例的數(shù)字引擎完整性保護（EIP)系統(tǒng)的數(shù)字芯片的讀 取方法和基于該數(shù)字芯片執(zhí)行過濾系統(tǒng)的元件的數(shù)字識別的方法。
[0013] 圖3A-3D示出根據(jù)示例實施例的燃油水分（WIF)傳感器系統(tǒng)。
[0014] 圖4A-4E示出根據(jù)示例實施例的基于數(shù)字芯片的過濾器識別系統(tǒng)。
[0015] 圖5A-5F示出根據(jù)示例實施例的過濾器濾芯。
[0016] 圖6A-6E示出根據(jù)示例實施例的過濾器組件。
[0017] 圖7示出根據(jù)示例實施例的執(zhí)行模擬EIP的方法。
【具體實施方式】
[0018] 在本說明書中，為了簡潔、清楚和理解使用了某些術(shù)語。從中不應推斷出超出現(xiàn)有 技術(shù)要求的不必要的限制，因為這些術(shù)語是用于描述性的目的并且旨在被廣泛地解釋。本 文所述的不同方法、裝置、過濾器、組件和系統(tǒng)可以單獨使用。
[0019] 附圖總體上涉及內(nèi)燃機的過濾器的數(shù)字引擎完整性保護（EIP)系統(tǒng)以及使用該 數(shù)字EiP系統(tǒng)的方法?？深A編程的數(shù)字芯片（例如1-琢ke?芯片）被集成在過濾硬件上， 使得當電連接到過濾器硬件時，發(fā)動機控制單元（ECU)或安裝在發(fā)動機或車輛上的其它控 制器可從該芯片讀取加密的數(shù)字信號。根據(jù)從該芯片讀取的信息，ECU或控制器可以確定 與芯片相關(guān)聯(lián)的過濾器是正品過濾器或非正品過濾器。
[0020] 參考圖1，根據(jù)示例實施例的數(shù)字微芯片或芯片（諸如I-WIRE?芯片）總線系 統(tǒng)100被示出。該系統(tǒng)包括數(shù)字微芯片102,本文稱為數(shù)字芯片。數(shù)字芯片102用作內(nèi)燃 機過濾器系統(tǒng)組件的識別裝置。數(shù)字芯片102可以被集成在集成電路上，然后永久安裝于 過濾器系統(tǒng)上。數(shù)字芯片總線系統(tǒng)100利用串行通信協(xié)議使用單根數(shù)字線104和接地基準 106在數(shù)字芯片102和主控制器108 (諸如1-Wire?主機）之間建立電子通信。主控制器 108與內(nèi)燃機控制器（諸如ECU或其它控制器）經(jīng)由有線或無線數(shù)據(jù)鏈路連接。主控制器 108啟動并控制與單根數(shù)字線104上的一個或多個數(shù)字芯片102的通信。上拉電阻110被 定位在單根數(shù)字線104上。數(shù)字芯片102包括存儲模塊112。存儲模塊112可以包括易失 性或非易失性存儲器。存儲器可以是只讀存儲器或可重寫存儲器。有關(guān)過濾系統(tǒng)組件的信 息可以存儲在存儲器中。該信息可包括過濾器組件號、序列碼、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)地點以及其 他識別彳目息。
[0021] 數(shù)字芯片102用來識別過濾系統(tǒng)組件。通常，利用數(shù)字芯片102來確定組件的方 法包括為數(shù)字芯片102的存儲模塊112加載唯一數(shù)字代碼、將數(shù)字芯片102嵌入過濾系統(tǒng) 組件中、使用控制電路（諸如主控制器108)來讀取存儲在芯片上的唯一代碼、對比參考數(shù) 據(jù)庫或數(shù)學函數(shù)驗證該代碼、以及在完成驗證后將反饋發(fā)送至內(nèi)燃機的控制器（諸如E⑶ 或其它控制器）。
[0022] 該唯一數(shù)字代碼可以是對應于過濾器的唯一過濾器代碼。該唯一過濾器代碼可以 通過與可編程設(shè)備有線或無線數(shù)字信號連接而加載至存儲模塊112。數(shù)字芯片102可以永 久集成至過濾器組件的可維護過濾元件上。例如，芯片可以集成至旋入式過濾器的殼體上 或集成至濾芯式/模塊式過濾器的元件上。存儲于數(shù)字芯片102的存儲模塊112中的唯一 數(shù)字代碼通過控制電路（諸如主控制器l〇8、ECU、其它控制器等）讀出。在一些布置中，存 儲于數(shù)字芯片102中的唯一代碼的讀取可以通過連接至相鄰的子系統(tǒng)的控制電路的有線 或無線通信鏈路來實現(xiàn)。該唯一代碼可以通過控制電路讀出，經(jīng)由通信鏈路在當前的時間 間隔（諸如每10分鐘發(fā)動機運行時間）、在每一密鑰打開事件、或作為某一條件的結(jié)果（諸 如執(zhí)行過濾器服務之后）發(fā)送請求。控制電路可以包括一個或多個控制模塊或部分，每個 控制模塊或部分具有存儲器和用于發(fā)送和接收控制信號以及用于與外圍設(shè)備通信的處理 器，包括附加控制電路、傳感器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備?？刂齐娐房梢酝ㄟ^執(zhí)行一系列內(nèi)部 邏輯流程和參考作為基線的查找表或數(shù)學函數(shù)來執(zhí)行代碼驗證過程。在完成驗證過程后， 控制電路可以通過以在顯示屏上顯示文本消息、產(chǎn)生故障代碼、激活警告燈的形式或通過 任何其它合適的方式經(jīng)由內(nèi)燃機的用戶界面將輸出發(fā)送給操作者或技術(shù)人員。
[0023] 參照圖2,根據(jù)示例實施例的讀取數(shù)字EIP系統(tǒng)的數(shù)字芯片（諸如數(shù)字芯片102) 以及基于該數(shù)字芯片執(zhí)行過濾系統(tǒng)組件的數(shù)字識別的方法200被示出?？刂破骰駿CU執(zhí)行 方法200的流程?？刂破骰駿CU可具有預編程例行程序，從而當連接到芯片（其安裝在過 濾器硬件上）時，控制器或ECU將執(zhí)行方法200。當控制器初始化其存儲器時，方法200開 始（202)?？刂破鲌?zhí)行存儲在存儲器中的存儲函數(shù)命令（204)?？刂破髡埱蟛臄?shù)字芯片 接收信息（206)。為了能夠執(zhí)行數(shù)字識別功能，過濾系統(tǒng)元件的數(shù)字芯片和E⑶或控