进气系统及其控制方法与流程

本发明涉及空气滤清器的技术领域，尤其涉及一种进气系统及其控制方法。

背景技术：

空气滤清器的主要功能之一是过滤空气，为发动机提供清洁冷却的空气，用于燃烧做功，最大程度减少灰尘颗粒等对发动机缸的磨损，主要工作原理是，脏空气通过滤芯，灰尘等污染物留在滤芯一侧无法通过，过滤后的干净空气进入发动机。

一般情况下，滤芯的更换是按照用户保养手册的行驶里程或时间决定的，但是实际情况是，不同城市不同工况及不同的驾驶习惯，滤芯的使用程度是不完全一致的。

因此，有必要设计一种自动提醒更换滤芯的进气系统及其控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动提醒更换滤芯的进气系统及其控制方法。

本发明提供一种进气系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤s101:测量滤芯出气侧的空气流量值；

步骤s102:读取所述空气流量值，并将所述空气流量值转换为所述滤芯进气侧与出气侧的压力变化值；

步骤s103:根据压力变化值计算所述滤芯的寿命；

步骤s104:当滤芯的寿命为0时，提醒更换滤芯。

进一步地，所述步骤s103之前包括：

获取未使用滤芯的压降值p1；

向所述未使用滤芯不断加灰，直到达到额定储灰量，记录加灰量和对应的压降值，记录为p2、p3、p4、p5；

计算得到设定压力变化值△p，其中：

△p1＝p2-p1，△p2＝p3-p1，△p3＝p4-p1，△p4＝p5-p1。

进一步地，所述步骤s103进一步包括：

将压力变化值与设定压力变化值进行比对；

压力变化值在0-△p1时，所述滤芯的寿命为100％；

压力变化值在△p1-△p2时，所述滤芯的寿命为75％；

压力变化值在△p2-△p3时，所述滤芯的寿命为50％；

压力变化值在△p3-△p4时，所述滤芯的寿命为25％；

压力变化值大于等于△p4时，所述滤芯的寿命为0。

进一步地，所述步骤s104进一步包括：

当压力变化值为△p1-△p4之间时，则显示滤芯寿命；

当压力变化值大于△p4时，则提醒更换滤芯。

进一步地，所述步骤s101进一步包括：

设定空气流量区间；

当获取的所述空气流量值超过所述空气流量区间时，进入步骤s102。

进一步地，所述空气流量区间为60±0.5g/s。

进一步地，所述步骤s102进一步包括：

当获取的所述空气流量值超过所述空气流量区间时，读取发动机转速；

当所述发动机转速处于上升状态同时落入设定的有效转速区间时，进入步骤s103。

进一步地，所述有效转速区间为2600rpm。

本发明还提供一种进气系统，包括进气管、空气滤清器和出气管，所述空气滤清器中设置有滤芯，还包括：

空气流量传感器，所述空气流量传感器安装在所述滤芯的出气侧，用于测量所述滤芯的出气侧的空气流量值；

转换单元，所述转换单元用于读取所述空气流量值，并将所述空气流量值转换为所述滤芯进气侧与出气侧的压力变化值；

计算单元，所述计算单元根据压力变化值计算所述滤芯的寿命；

提醒单元，当滤芯的寿命为0时，所述提醒单元提醒更换滤芯。

进一步地，所述转换单元和所述计算单元集成在发动机电控模块中。

进一步地，所述提醒单元为仪表板显示器或报警装置。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明通过将空气流量值转换为压力变化值，从而计算得到滤芯的寿命，实现自动提醒用户更换滤芯。从而使滤芯能够发挥最长、最有效的作用，即能节省成本，又能使通入发动机的空气始终维持在清洁状态。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中进气系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例中进气系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1所示，进气系统，包括进气管10、空气滤清器20和出气管30，空气滤清器20中设置有滤芯40，还包括：

空气流量传感器50，空气流量传感器50安装在滤芯40的出气侧，用于测量滤芯40的出气侧的空气流量值；

转换单元60，转换单元用于读取空气流量值，并将空气流量值转换为滤芯进气侧与出气侧的压力变化值；

计算单元70，计算单元根据压力变化值计算滤芯的寿命；

提醒单元80，当滤芯的寿命为0时，提醒单元提醒更换滤芯。

具体为，滤芯40安装在空气滤清器20中，进气管10位于滤芯40的进气侧，出气管30位于滤芯40的出气侧。车外的脏空气从进气管10进入滤芯40，经过滤芯40过滤后，变为干净空气，从出气侧出来通过出气管30流入发动机。

空气流量传感器50安装在出气管30上，即位于滤芯40的出气侧。空气流量传感器50用于测量滤芯40的出气侧的空气流量值。空气流量值为通过滤芯40的空气每秒的流量值。

转换单元60用于将空气流量值转换为滤芯进气侧与出气侧的压力变化值。由于滤芯40中不断吸入灰尘时，空气通过滤芯40的阻力会越来越大，因此空气流量值会越来越小，压力变化值会越来越大。通过压力变化值的计算，可以判断滤芯40的寿命，从而判断是否需要更换滤芯。

计算单元70就是利用压力变化值，来计算滤芯40的当前寿命。

当滤芯40的寿命不为0时，可以提醒用户当前寿命，也可以不提醒。当滤芯40的寿命为0时，提醒单元80提醒用户及时更换滤芯40。

可选地，提醒单元80可以为仪表板显示器或报警装置。

仪表板显示器可以显示滤芯的当前寿命，也可以显示需要更换滤芯。报警装置可以通过模拟人的声音来提醒用户需要更换滤芯，也可以发出特殊生效的警报来提醒。

本实施例中，转换单元和计算单元集成在发动机电控模块(ecu)中。

可选地，本发明的进气系统也可以应用在汽车的空调中，用于提醒汽车空调的滤芯的寿命和更换。还可以用于家用或商用空调、空气净化器等的滤芯的寿命和更换。

如图2所示，进气系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤s101:测量滤芯出气侧的空气流量值；

其中，步骤s101进一步包括：

设定空气流量区间；

当获取的空气流量值超过空气流量区间时，进入步骤s102。

优选地，空气流量区间为60±0.5g/s。设定的空气流量区间一般是采用实车行驶的常用使用流量区间，比如：设定只有当空气流量大于60±0.5g/s时，才可进入步骤s102并读取发动机转速，否则小于空气流量区间时直接判定为无效数据。

步骤s102:读取空气流量值，并将空气流量值转换为滤芯进气侧与出气侧的压力变化值；

其中，步骤s102包括：

当获取的空气流量值超过空气流量区间时，读取发动机转速，发动机转速由发动机电控模块(ecu)读取；

当发动机转速处于上升状态同时落入设定的有效转速区间时，进入步骤s103。

优选地，有效转速区间为2600rpm。

发动机转速下降对应的工况可能存在急松油门的情况，此时的发动机转速会急速下降，此时的空气流量值不一定能及时反馈发动机的转速与进气需求实际对应情况。

“有效转速区间”需要根据车辆的实际情况设定，一般是采用实车行驶的常用，比如发动机转速在2600rpm。

步骤s103之前包括：

获取未使用滤芯的压降值p1；

向未使用滤芯不断加灰，直到达到额定储灰量，记录加灰量和对应的压降值，记录为p2、p3、p4、p5；

计算得到设定压力变化值△p，其中：

△p1＝p2-p1，△p2＝p3-p1，△p3＝p4-p1，△p4＝p5-p1。

步骤s103:根据压力变化值计算滤芯的寿命；

其中，步骤s103进一步包括：

压力变化值在0-△p1时，滤芯的寿命为100％；

压力变化值在△p1-△p2时，滤芯的寿命为75％；

压力变化值在△p2-△p3时，滤芯的寿命为50％；

压力变化值在△p3-△p4时，滤芯的寿命为25％；

压力变化值大于等于△p4时，滤芯的寿命为0。

步骤s104:当滤芯的寿命为0时，提醒更换滤芯。

其中，步骤s104进一步包括：

当压力变化值为△p1-△p4之间时，则显示滤芯寿命；

当压力变化值大于△p4时，则提醒更换滤芯。

本发明的实施例中的滤芯寿命的判断以压力变化值作为决定性依据，将个设定压力变化值被分为不同剩余寿命级别，分别为△p1、△p2、△p3和△p4。将获取的当前压力变化值与设定压力变化值进行比较，当压力变化值在0-△p1时，滤芯的寿命为100％，此时不需要提醒用户。当压力变化值为△p1-△p4之间时，则显示滤芯寿命，用户清楚还有多长时间需要更换滤芯。当压力变化值大于△p4时，此时滤芯的寿命为0，则提醒更换滤芯。

这四个设定压力变化值是约定数值，由系统台架测试得到。具体的实现方法如下：

在系统压降台架上进行压降测试，第一组试验，测量装有未使用的干净滤芯的进气系统的系统压降，这个压降值对应的是滤芯寿命100％时的系统压降值p1；第二组试验，不断的向进气系统加灰，直到达到滤芯的额定储灰量，记录加灰量及对应的系统压降值，记录为p2、p3、p4、p5，压降值p5对应的是滤芯寿命0％时的系统压降值。

将四个设定压力变化值△p1、△p2、△p3和△p4的判定逻辑录入发动机电控模块(ecu)中，ecu实时读取空气流量传感器50的空气质量流量值，转换为系统的压降值，计算得到当前的压力变化值，与四个设定压力变化值进行对比。

本发明的进气系统及其控制方法具有滤芯寿命提醒及滤芯更换提醒等功能，提高整车的科技含量，提高客户的使用感知程度。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。