專利名稱：監(jiān)測(cè)車用空氣濾清器元件的堵塞水平的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及車用濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及用于監(jiān)測(cè)車輛 進(jìn)氣系統(tǒng)使用的空氣濾清元件的節(jié)流水平的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，空氣濾清器是位于氣流通道內(nèi)從其去除顆粒物質(zhì)(例如， 灰塵、花粉、霉菌、細(xì)菌和其它碎片)的裝置。通常，在車輛進(jìn)氣系統(tǒng) 內(nèi)使用至少 一個(gè)空氣濾清器元件?？諝鉃V清器元件防止顆粒物質(zhì)向下游 通過進(jìn)氣歧管進(jìn)入車輛內(nèi)燃機(jī)的燃燒室。車用空氣濾清器通常為矩形面 板，但也可采取其它的形狀(例如，環(huán)形或錐形形狀)。由于它們理想的過濾特性和低成本，通常使用一次性紙基濾清器元件；但是，還可使 用其它形式的濾清器元件，包括一次性泡沫空氣濾清器和可重復(fù)使用/ 可清潔的棉質(zhì)空氣濾清器。當(dāng)其持續(xù)捕集顆粒物質(zhì)后，空氣濾清器元件慢慢地充滿碎屑，變得 阻止或限制了通過該元件的氣流。當(dāng)空氣濾清器元件變得完全充滿(或 臟)時(shí)，基本上阻止了從其通過的氣流，在下游產(chǎn)生相當(dāng)大的壓降。當(dāng) 使用于車輛進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)，完全充滿的空氣濾清器元件會(huì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的性能 有不利影響。例如，堵塞的濾清器元件會(huì)導(dǎo)致馬力和燃料效率降低。因 此，當(dāng)空氣濾清器元件變得過度堵塞或臟時(shí)，置換該空氣濾清器(或， 清洗可重復(fù)使用濾清器元件)非常重要。當(dāng)堵塞水平達(dá)到如10英寸水真 空度時(shí)，通常需要置換或清洗該空氣濾清器元件。不幸的是，通常難以確定空氣濾清器元件是否需要置換?？蛇M(jìn)行視 覺檢測(cè)，但是通常不太方便，確定的空氣濾清器剩余壽命不精確，可能 需要技師的服務(wù)。在累積了一定數(shù)量的英里之后(例如，在每次換機(jī)油 期間)改變空氣濾清器元件，可能導(dǎo)致比較干凈的濾清器元件的過早置 換或者臟濾清器元件的過晚置換。研發(fā)了可安裝在車輛進(jìn)氣系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)空氣濾清器元件的堵塞水平 的裝置；但是，額外硬件的安裝增加了車輛零件的數(shù)目，導(dǎo)致另外的成 本。另外，這種濾清器監(jiān)測(cè)裝置通常安裝在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，通常需要視覺檢查，以確定是否應(yīng)當(dāng)置換空氣濾清器元件?？紤]到上述情況，希望提供一種用于監(jiān)測(cè)車用空氣濾清器元件的堵 塞水平的方法和系統(tǒng)，其無(wú)需額外的硬件就可由車載處理器執(zhí)行。還希 望這種方法和系統(tǒng)在車輛乘客艙內(nèi)提供何時(shí)應(yīng)當(dāng)置換濾清器元件的指 示。最后，還希望這種方法和系統(tǒng)提供與空氣濾清器元件相關(guān)的額外信 息，例如濾清器元件的剩余壽命。結(jié)合附圖及前面的技術(shù)領(lǐng)域和背景技 術(shù)，通過后面的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求，可清楚本發(fā)明各種實(shí)施例的 其它期望特征和特性。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的各種具體實(shí)施例，提供了 一種用于監(jiān)測(cè)濾清器元件的 濾清器堵塞水平的方法。所述濾清器元件用于配置在車輛上的進(jìn)氣系 統(tǒng)，進(jìn)氣系統(tǒng)包括質(zhì)量空氣流量傳感器、歧管壓力傳感器和節(jié)氣門位置 傳感器。所述方法包括(1)從所述節(jié)氣門位置傳感器接收節(jié)氣門位置、(ii)從所述質(zhì)量空氣流量傳感器接收質(zhì)量流率、(iii)和從所述歧管壓力傳感器接收歧管壓力。從接收的質(zhì)量流率和接收的節(jié)氣門位置確定 基準(zhǔn)壓力，建立所述基準(zhǔn)壓力與接收的歧管壓力之間的壓力差，并從建 立的壓力差和接收的質(zhì)量流率確定濾清器堵塞水平。


將在下文中結(jié)合附圖描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且圖1為適于執(zhí)行本發(fā)明方法實(shí)施例的典型車用濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 的功能圖，包括多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器、動(dòng)力系模塊和車身控制模塊；圖2為配置在圖1中所示車輛上的典型進(jìn)氣系統(tǒng)的截面圖；圖3為示出可由圖1中所示系統(tǒng)執(zhí)行的本發(fā)明空氣濾清器監(jiān)測(cè)處理 典型實(shí)施例的流程圖；圖4為適于從接收的節(jié)氣門位置和接收的質(zhì)量流率確定基準(zhǔn)壓力的 質(zhì)量流率(橫軸)相對(duì)于基準(zhǔn)壓力(縱軸)的曲線圖；以及圖5為適于從建立的增量壓力和接收的質(zhì)量流率確定空氣濾清器堵 塞水平的質(zhì)量流率(橫軸)相對(duì)于增量壓力(縱軸)的曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面的詳細(xì)描述實(shí)質(zhì)上僅僅是示意性的，而不是限制本發(fā)明或本申 請(qǐng)以及本發(fā)明的應(yīng)用。另外，并不試圖以前面技術(shù)領(lǐng)域、背景^支術(shù)、i兌 明書摘要或下面的詳細(xì)描述中的陳述性或暗示性的理論界定本發(fā)明。圖1為車輛10的功能圖，包括適于執(zhí)行本發(fā)明空氣濾清器監(jiān)測(cè)方法的車載濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)12 。濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)12適當(dāng)?shù)匕ê?動(dòng)力系處理器16的動(dòng)力系控制模塊(PCM) 14,車身控制模塊(BCM) 18、包括顯示裝置20的儀表板(I/P)21、以及多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22。 PCM 14、BCM 18、1/P21和發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22通過通信線路24電連接， 其中通信線路24包括如一個(gè)或多個(gè)串行或并行的數(shù)據(jù)總線。 一般來(lái)講， 通信線路24可利用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(例如，J180式協(xié)議)提供控制器局域 網(wǎng)絡(luò)。PCM 14接收由發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22提供的關(guān)于車輛10的內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)行特性的數(shù)據(jù)。響應(yīng)于該數(shù)據(jù)，PCM 14可調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以 保持所需的性能水平。例如，PCM 14可監(jiān)測(cè)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的空氣特 性，并從其確定噴入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的適當(dāng)燃料量。通常，PCM14將利用 發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22持續(xù)地監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性，然后在處理器16內(nèi) "實(shí)時(shí)"評(píng)價(jià)這些運(yùn)行特性；但是，持續(xù)性監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)處理對(duì)本發(fā)明方 法性能絕非必不可少。BCM 18控制車輛10的各種特性，可包括HVAC系統(tǒng)、內(nèi)燈和外燈、 音響系統(tǒng)和門鎖功能。在所示實(shí)施例中，BCM18連接到能夠顯示一行或 多行文本的顯示裝置20上(例如，液晶顯示器)。顯示裝置20可與多個(gè) 車用系統(tǒng)相連，并可布置在車輛10的車廂內(nèi)的各種位置上(例如，在車 輛的擋風(fēng)玻璃內(nèi))。例如，如圖1中所示，顯示裝置20可與I/P21相連， 安裝在車輛儀表板附近?？蛇x地，顯示裝置20可與駕駛員信息中心(DIC ) 相連，該中心可布置在位于駕駛員座椅與前乘客座椅之間的車輛中控臺(tái) 上。DIC可包括任意數(shù)量的用戶輸入(例如，三至五個(gè)按鈕)，以允許 用戶通過顯示裝置20上的一系列選單看到車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)和選擇可調(diào)整 車輛特征的所需設(shè)定(例如，門鎖設(shè)定)。如下所述，濾清器堵塞監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)12可利用顯示裝置20來(lái)指示何時(shí)空氣濾清器元件需要置換。另外， 系統(tǒng)12可利用顯示裝置20來(lái)提供關(guān)于空氣濾清器元件的其它數(shù)據(jù)，例如 剩余壽命。發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22監(jiān)測(cè)車輛10的內(nèi)燃機(jī)的各種運(yùn)行特性。在所示實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22包括(1 )質(zhì)量空氣流量(MAF)傳 感器26; (2)歧管壓力(MP)傳感器28;和(3)節(jié)氣門位置(TP) 傳感器30。 MAF傳感器
26、 MP傳感器28和TP傳感器30可包括分別適于 測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的質(zhì)量空氣流率、歧管壓力和節(jié)氣門位置的任意裝置。另夕卜， 發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器22可包括測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)其它運(yùn)行特性的一個(gè)或多個(gè)輔 助傳感器32。例如，輔助傳感器32可包括下面中的一個(gè)或多個(gè)(1) 入口空氣溫度傳感器；(2)發(fā)動(dòng)機(jī)RPM傳感器；(3)車速傳感器；(4) 車輛里程記錄儀和/或(5)大氣壓力傳感器，輔助傳感器32可用于如下 所述地確定何時(shí)空氣濾清器元件發(fā)生變化。圖2為可配置在車輛10上并包含在濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)12內(nèi)的進(jìn)氣 系統(tǒng)34的截面圖。進(jìn)氣系統(tǒng)34適當(dāng)?shù)匕ń邮諝饬?8的進(jìn)氣口36。進(jìn)氣 口36連接到空氣濾清器組件40上，該空氣濾清器組件40容納空氣濾清器 元件42,還可能包括一個(gè)或多個(gè)吸收器44 (例如，碳?xì)杌衔镂掌鳌?氮氧化物吸收器和/或一氧化碳吸收器)。氣道46包括連接到空氣濾清器 組件40的第一端和通過環(huán)形夾具50連接到進(jìn)氣歧管48的第二端。 一系列 的盤旋面(convolute) 52和蜂巢54位于氣道46內(nèi)，并調(diào)節(jié)通過氣道46的 氣流的流動(dòng)特性。節(jié)氣門56位于進(jìn)氣歧管48內(nèi)，其可在許多旋轉(zhuǎn)位置之 間移動(dòng)，以控制進(jìn)入進(jìn)氣歧管48的空氣流動(dòng)。例如，節(jié)氣門56可在基本 上防止氣流進(jìn)入進(jìn)氣歧管48的全閉位置(0% )與節(jié)氣門56并不阻止氣流 進(jìn)入進(jìn)氣歧管48的全開位置(100%)之間移動(dòng)。傳感器26、 28和30配置 在進(jìn)氣系統(tǒng)34內(nèi)的各種位置上。例如，如圖所示，MAF傳感器26可布置 在氣道46中蜂巢54下游處，MP傳感器28可布置在進(jìn)氣歧管48入口附近， TP傳感器30可位于節(jié)氣門56附近。氣流38通過濾清器元件42,濾清器元件42從其去除顆粒物質(zhì)。這樣 一來(lái)，隨著時(shí)間的過去，濾清器元件42積聚了堵塞氣流38通過濾清器元 件42的碎屑。濾清器元件42的堵塞導(dǎo)致進(jìn)氣歧管48內(nèi)的壓降。例如，當(dāng) 濾清器元件42達(dá)到約10英寸水真空度的濾清器元件堵塞時(shí)，對(duì)于約250 克每秒的空氣流率，進(jìn)氣歧管48可經(jīng)受等于或超過2.5千帕的壓降。該壓 降對(duì)車輛10的內(nèi)燃機(jī)的性能有不利影響。圖3為示出本發(fā)明空氣濾清器監(jiān)測(cè)方法6 0的典型實(shí)施例的流程圖， 其可由濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)12(圖l )執(zhí)行以監(jiān)測(cè)空氣濾清器元件42(圖2)的堵塞水平。特別地，方法60可由PC才莫塊14的處理器16或車輛10上 的其它車載處理器來(lái)執(zhí)行。方法60還可由遠(yuǎn)程處理器(即，不位于車輛 IO上的處理器)來(lái)執(zhí)行，系統(tǒng)12通過車載遠(yuǎn)程通信;溪塊等與該遠(yuǎn)程處理 器通信。在起動(dòng)方法60 (步驟62)之后，處理器16確定是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行濾清器 堵塞檢查(步驟64)。也就是說，處理器16通過將當(dāng)前運(yùn)行狀況與預(yù)定 閾值或范圍相比較來(lái)確定運(yùn)行狀況是否適于確定濾清器堵塞水平。例 如，處理器16可將車輛10 (圖l)的當(dāng)前速度與預(yù)定閾值速度相比較， 越過該閾值速度(即，低于或高于)，濾清器堵塞水平可能不夠精確。 考慮20英里每小時(shí)的典型最小闊值速度，處理器16確定車輛10的當(dāng)前速 度是否超過20英里每小時(shí)。如果車輛10以20英里每小時(shí)或比其低的速度 行駛，那么處理器16返回到方法60的開始(步驟62)。如果相反，當(dāng)前 車速超過20英里每小時(shí)，那么處理器16前進(jìn)到下述步驟66?？墒褂闷渌钚』蜃畲箝撝底鳛閷?duì)車輛閾值速度的補(bǔ)充或替代。例 如，可考慮節(jié)氣門位置；例如，處理器16可將節(jié)氣門56 (圖2)的位置 與最小閾值(例如，15%)相比較，以確定是否前進(jìn)到步驟66或返回到 步驟62。如果輔助傳感器32 (圖2)包括大氣壓力傳感器和里程記錄儀， 那么傳感器16可將自上一次置換濾清器過去的里程數(shù)與最小閾值(例 如，400英里)相比較，低于該最小閾值則無(wú)需置換濾清器。處理器16 可利用大氣壓力傳感器通過監(jiān)測(cè)空氣壓力的變化和當(dāng)氣壓變化超過預(yù) 定閾值時(shí)識(shí)別空氣濾清器元件變化，來(lái)確定上次置換濾清器元件的時(shí) 間。在步驟64期間，處理器16還可將當(dāng)前運(yùn)行特性與預(yù)定范圍相比較。 例如，處理器16可將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)RPM與預(yù)定范圍(例如，1800-5000 RPM ) 相比4交，只有在當(dāng)前RPM落入預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)才前進(jìn)到步驟66。在步驟64 期間，處理器16還可通過確定用戶是否請(qǐng)求濾清器堵塞檢查(例如，通 過適當(dāng)?shù)挠脩艚缑?，如DIC)或通過確定用戶是否指示不執(zhí)行濾清器堵 塞檢查，來(lái)確定是否向前前進(jìn)到步驟66。但是，應(yīng)當(dāng)理解，步驟64是可 選的，無(wú)需包含在本發(fā)明濾清器堵塞監(jiān)測(cè)方法的可選實(shí)施例中在確定了應(yīng)當(dāng)執(zhí)行濾清器堵塞檢查(步驟64)之后，處理器16接下 來(lái)測(cè)量或接收所選數(shù)量的進(jìn)氣系統(tǒng)34的運(yùn)行特性(步驟66)。特別地， 處理器16通過MAF傳感器26 (圖l )接收質(zhì)量空氣流量，通過TP傳感器 30 (圖l )接收節(jié)氣門位置，通過MP傳感器26 (圖l )接收歧管壓力。質(zhì)量流量可以克每秒來(lái)測(cè)量，節(jié)氣門位置可以百分比來(lái)測(cè)量，歧管壓力 可以千帕來(lái)測(cè)量，但是也可使用其它測(cè)量單位。歧管壓力可測(cè)量為絕對(duì) 壓力或相對(duì)(即，計(jì)示)壓力。在測(cè)量了所選的運(yùn)行特性之后，處理器16確定基準(zhǔn)壓力(步驟68)。 在典型實(shí)施例中，處理器16利用接收的質(zhì)量流率和接收的節(jié)氣門位置確 定基準(zhǔn)壓力。處理器16可通過對(duì)于接收的節(jié)氣門位置取回將一組質(zhì)量流 率關(guān)聯(lián)到一組基準(zhǔn)壓力的預(yù)定特性來(lái)實(shí)現(xiàn)。該預(yù)定特性可為三維查尋表 或任意其它適當(dāng)?shù)倪壿嫽驍?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。可選地，預(yù)定特性可為圖4所示的 函數(shù)(在下面描述)。在一些實(shí)施例中，處理器16存儲(chǔ)各自與不同節(jié)氣 門位置相關(guān)聯(lián)的多個(gè)預(yù)定特性。對(duì)于一定的車輛模型，可使用氣流實(shí)驗(yàn) 臺(tái)(flowbench)和傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)來(lái)建立所述預(yù)定特性。圖4為適于從接收的節(jié)氣門位置和質(zhì)量流率確定基準(zhǔn)壓力的質(zhì)量流 率(橫軸)相對(duì)于基準(zhǔn)壓力(縱軸)的曲線圖。圖4中示出了一組質(zhì)量 流率相對(duì)于基準(zhǔn)壓力的特性，包括分別與0%、 25%、 50%、 75%和100% 的節(jié)氣門位置相關(guān)聯(lián)的第一、第二、第三、第四和第五預(yù)定特性。在步 驟68期間，處理器16取回與接收的節(jié)氣門位置(TPJ最接近的節(jié)氣門 位置相關(guān)聯(lián)的預(yù)定特性。例如，如果接收的節(jié)氣門位置(TPJ為51%, 那么處理器16可取回與50%的節(jié)氣門位置相關(guān)聯(lián)的預(yù)定特性。然后處理 器16利用所選的預(yù)定特性和接收的質(zhì)量流率(MFRJ建立圖4中所示的 基準(zhǔn)壓力(RPi)。在建立了與接收的質(zhì)量流率(MFR。和接收的節(jié)氣門位置(TP!) 相關(guān)聯(lián)的基準(zhǔn)壓力(RP!)之后，在步驟70,處理器16確定預(yù)定的基準(zhǔn) 壓力(RPJ與利用MP傳感器28 (圖l)得到的歧管48中當(dāng)前壓力之間 的壓力差(AP!),如圖3中所示。這由下面的公式l表示，-(1)其中RP為基準(zhǔn)壓力，MP為接收的或測(cè)量的壓力。在確定了AP!(步驟70)之后，處理器16接下來(lái)確定空氣濾清器元 件42 (圖2)的堵塞水平，如步驟72所示。為實(shí)現(xiàn)該目的，處理器16取 回一組將一定范圍內(nèi)的壓力差與一定范圍內(nèi)的質(zhì)量流率相關(guān)聯(lián)的預(yù)定 特性。每個(gè)預(yù)定特性都與不同的濾清器堵塞水平相關(guān)聯(lián)。如上述情形， 所述預(yù)定特性可采用三維查尋表或如圖5中所圖示函數(shù)(在下面描述) 的形式。濾清器堵塞可表示為預(yù)先建立的濾清器堵塞閾值的百分比。所述預(yù)先建立的濾清器堵塞閾值表示空氣濾清器元件42需要置換時(shí)的值，例如，IO英寸水真空度。因此，50%、 100%或150%的濾清器堵塞將分 別等于5、 10和15英寸水真空度。對(duì)于車輛10和其它類似車輛，可使用 氣流實(shí)驗(yàn)臺(tái)和通用測(cè)試技術(shù)建立預(yù)定質(zhì)量流率相對(duì)于AP的特性。圖5為適于從建立的增量壓力和接收的質(zhì)量流率確定堵塞百分比的 質(zhì)量流率(橫軸)相對(duì)于增量壓力(縱軸)的曲線圖。圖5中示出了一 組質(zhì)量流率相對(duì)于AP的特性；即，分別與100%、 75%、 50%、 25%和0% 的堵塞水平相關(guān)聯(lián)的第一、第二、第三、笫四和第五預(yù)定特性。在步驟 72期間，處理器將接收的質(zhì)量流率(MFR1 )和步驟70期間建立的AP( API ) 與預(yù)定特性組比4交，以識(shí)別相應(yīng)的預(yù)定特性，/人而識(shí)別相應(yīng)的堵塞水平。 例如，如圖5中所示，處理器16可能確定建立的AP ( API )和接收的質(zhì)量 流率(MFR1)對(duì)應(yīng)于與75%的堵塞水平相關(guān)聯(lián)的第二預(yù)定特性。因此， 處理器16可識(shí)別空氣濾清器元件42當(dāng)前的堵塞水平為75% (或者，使用 IO英寸水真空度作為基準(zhǔn)，則為7.5英寸水真空度)。在確定了空氣濾清器元件42的當(dāng)前堵塞水平之后，然后處理器16確 定其堵塞水平是否低于100% (步驟74)。如果堵塞水平低于100%,那 么處理器16就前進(jìn)到步驟76。如果堵塞水平等于或高于100%,那么處理 器16就指令BCM 18在顯示裝置20 (圖2)上顯示"置換濾清器，，消息， 如步驟78所示。如果方法60由包含不同類型的濾清器堵塞指示器(例如， 安裝在I/P 21上的置換濾清器指示燈)的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，那么處理器 16可改為使置換指示器啟動(dòng)(例如，點(diǎn)亮濾清器指示燈)。然后，處理器16前進(jìn)到可選步驟76,其中處理器16存儲(chǔ)或顯示其它 濾清器狀態(tài)信息。存儲(chǔ)的濾清器狀態(tài)信息可在以后由用戶利用適當(dāng)?shù)挠?戶界面(例如，上述形式的DIC)或者由技工利用診斷系統(tǒng)來(lái)獲得。該 其它濾清器狀態(tài)信息可包括剩余的濾清器元件壽命(例如，里程)和/ 或當(dāng)前濾清器堵塞水平(例如，百分比)。如果輔助傳感器32包括里程 記錄儀和大氣壓力傳感器，那么其它濾清器狀態(tài)信息還可包括平均濾清 器壽命(例如，里程、月份等)和表示濾清器元件性能的其它數(shù)據(jù)。在確定空氣濾清器元件42 (圖2)的堵塞水平時(shí)，還可利用進(jìn)氣系 統(tǒng)34 (圖2)和車輛IO (圖l )的內(nèi)燃一幾的其它運(yùn)行特性。例如，在確定 基準(zhǔn)壓力和/或堵塞水平時(shí)，處理器16 (或其它處理器)可考慮流過進(jìn)氣 口36的空氣溫度(例如，通過四維查尋表)。因此，應(yīng)當(dāng)理解，無(wú)需其它硬件就可通過車載處理器執(zhí)行用于監(jiān)測(cè) 提供的車用空氣濾清器的堵塞水平的方法和系統(tǒng)的至少 一個(gè)實(shí)施例。還 應(yīng)當(dāng)理解，所述實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例可提供何時(shí)應(yīng)當(dāng)置換濾清器元件車 廂內(nèi)的指示，還可提供與空氣濾清器元件相關(guān)的其它狀態(tài)信息。盡管在前面的詳細(xì)描述中已經(jīng)描述了至少一個(gè)具體實(shí)施例，但是應(yīng) 當(dāng)理解，存在大量的變形。還應(yīng)當(dāng)理解，其具體實(shí)施例僅僅是例子，而 不是以任何方式限制本發(fā)明的范圍、應(yīng)用或結(jié)構(gòu)。并且，前面的詳細(xì)描解，在不脫離所附權(quán)利要求限定的范圍及其法定等同方案的情況下，可 對(duì)元件的功能和布置進(jìn)行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測(cè)濾清器元件的濾清器堵塞水平的方法，所述濾清器元件用于配置在車輛上的進(jìn)氣系統(tǒng)，該進(jìn)氣系統(tǒng)包括質(zhì)量空氣流量傳感器、歧管壓力傳感器和節(jié)氣門位置傳感器，所述方法包括接收(i)來(lái)自所述節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置，(ii)來(lái)自所述質(zhì)量空氣流量傳感器的質(zhì)量流率，和(iii)來(lái)自所述歧管壓力傳感器的歧管壓力；從接收的質(zhì)量流率和接收的節(jié)氣門位置確定基準(zhǔn)壓力；建立所述基準(zhǔn)壓力與接收的歧管壓力之間的壓力差；以及從建立的壓力差和接收的質(zhì)量流率識(shí)別濾清器堵塞水平。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述確定步驟包括將接收的質(zhì)量 流率與同接收的節(jié)氣門位置相關(guān)聯(lián)的預(yù)定特性作比較。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述預(yù)定特性為三維查尋表。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述預(yù)定特性為質(zhì)量流率相對(duì)于 基準(zhǔn)壓力的函數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，還包括從各自與不同節(jié)氣門位置相關(guān) 聯(lián)的一組函數(shù)選擇所述函數(shù)。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述識(shí)別步驟包括將接收的質(zhì)量 流率和建立的壓力差與各自同不同空氣濾清器堵塞水平相關(guān)聯(lián)的多個(gè) 預(yù)定特性作比較。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述多個(gè)預(yù)定特性包括三維查尋表。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述多個(gè)預(yù)定特性包括一組質(zhì)量 流率相對(duì)于壓力差的函數(shù)。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 將所述車輛的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)與預(yù)定閾值做比較；以及當(dāng)所述當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)超過所述預(yù)定閾值時(shí)識(shí)別濾清器堵塞水平。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述預(yù)定閾值與發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、 車速和節(jié)氣門位置構(gòu)成的組中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述車輛還包括置換濾清器指 示器，并且其中所述方法還包括將所述識(shí)另'j的濾清器堵塞水平與閣值堵塞水平作比較；以及如果所述識(shí)別的濾清器堵塞水平超過所述閾值堵塞水平，那么啟動(dòng) 所述置換濾清.器指示器。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述置換濾清器指示器包括顯 示裝置，并且其中所述啟動(dòng)置換濾清器指示器的步驟包括在所述顯示裝 置上產(chǎn)生置換濾清器的;肖,I 。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括 確定其它濾清器狀態(tài)信息；以及將所述其它濾清器狀態(tài)信息顯示在所述顯示裝置上。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述其他濾清器信息包括剩余 濾清器元件壽命。
15. —種構(gòu)造來(lái)監(jiān)測(cè)濾清器元件的濾清器堵塞水平的濾清器堵塞監(jiān) 測(cè)系統(tǒng)，所述濾清器元件用于配置在車輛上的進(jìn)氣系統(tǒng)，該進(jìn)氣系統(tǒng)包 括質(zhì)量空氣流量傳感器、歧管壓力傳感器和節(jié)氣門位置傳感器，所述系 統(tǒng)包括用于接收(i)來(lái)自所述節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置、(ii)來(lái) 自所述質(zhì)量空氣流量傳感器的質(zhì)量流率、和(iii)來(lái)自所述歧管壓力傳 感器的歧管壓力的裝置；用于從接收的質(zhì)量流率和接收的節(jié)氣門位置確定基準(zhǔn)壓力的裝置； 用于建立所述基準(zhǔn)壓力與接收的歧管壓力之間的壓力差的裝置；以及用于從建立的壓力差和接收的質(zhì)量流率識(shí)別濾清器堵塞水平的裝置。
16. —種配置在車輛上的濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括 進(jìn)氣系統(tǒng)，包括空氣濾清器元件；以及構(gòu)造成測(cè)量所述進(jìn)氣系統(tǒng)的運(yùn)行特性的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器；和連接到所述多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器的處理器，所述處理器構(gòu)造成從 所述多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制傳感器接收數(shù)據(jù)，并從其確定所述空氣濾清器元件 的濾清器堵塞水平。
17. 如權(quán)利要求16所述的濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括連接到所述 處理器的置換濾清器指示器，所述處理器構(gòu)造成當(dāng)確定的濾清器堵塞水平超過預(yù)定閾值時(shí)啟動(dòng)所述置換濾清器指示器。
18. 如權(quán)利要求17所述的濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中所述置換濾清 器指示器包括顯示裝置，并且其中所述處理器構(gòu)造成當(dāng)確定的濾清器堵 塞水平超過所述預(yù)定閾值時(shí)在所述顯示裝置上產(chǎn)生置換濾清器消息。
19. 如權(quán)利要求16所述的濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中所述多個(gè)控制 傳感器包括質(zhì)量空氣流量傳感器； 歧管壓力傳感器；以及節(jié)氣門位置傳感器。
20. 如權(quán)利要求19所述的濾清器堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中所述多個(gè)發(fā)動(dòng) 機(jī)控制傳感器還包括來(lái)自由進(jìn)氣溫度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)RPM傳感器、車速 傳感器、車輛里程記錄儀和大氣壓力傳感器構(gòu)成的組中的至少一個(gè)。
全文摘要
提供了一種用于監(jiān)測(cè)濾清器元件的濾清器堵塞水平的方法。所述濾清器元件用于配置在車輛上的進(jìn)氣系統(tǒng)，該進(jìn)氣系統(tǒng)包括質(zhì)量空氣流量傳感器、歧管壓力傳感器和節(jié)氣門位置傳感器。所述方法包括接收(i)來(lái)自所述節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置、(ii)來(lái)自所述質(zhì)量空氣流量傳感器的質(zhì)量流率、和(iii)來(lái)自所述歧管壓力傳感器的歧管壓力。從接收的質(zhì)量流率和接收的節(jié)氣門位置確定基準(zhǔn)壓力，建立所述基準(zhǔn)壓力與接收的歧管壓力之間的壓力差，并從建立的壓力差和接收的質(zhì)量流率確定濾清器堵塞水平。
文檔編號(hào)F02M35/09GK101260851SQ20081008248
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者D·P·斯藤森, L·A·斯塔特, R·G·范費(fèi)奇藤, S·J·本斯科特, S·J·麥科爾米克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司