一种滤清器寿命的检测方法、检测系统及检测装置与流程

本发明涉及内燃机技术领域，更具体地说，涉及一种滤清器寿命的检测方法、检测系统及检测装置。

背景技术：

柴油机吸入柴油，并喷射到缸内，通过燃烧做功，对外输出功率。吸入的柴油如果比较脏，很容易堵塞燃油泵的油道和喷油器的喷孔，影响喷油和燃烧做功。所以，燃油在进入燃油泵前，需要先通过滤清器进行过滤，燃油中的杂质微粒被拦截在滤清器中，清洁的燃油则通过滤清器进入缸内。随着滤清器中杂质微粒的积累，滤清器对燃油的流阻会逐渐增大，该流阻增加到一定程度，就会影响燃油流量，并会造成部分杂质微粒通过滤清器进入燃油系统，伤害燃油泵和喷油器。

现有技术中，滤清器的更换周期主要取决于流阻。终端用户使用时无法直观根据流阻大小来确定滤清器的更换周期。因此，为了便于维护保养，柴油机制造商通常规定为“使用250小时”作为更换周期。

然而，在实际使用时，燃油清洁度、怠速时间、大负荷时间均会对滤清器的寿命产生影响，若更换时滤清器比较清洁会造成浪费，且丢弃过多的脏滤清器会加重环境污染，回收也需要支付费用，增加保养成本；若未到更换周期时滤清器已经很脏，则会出现过度使用，加速燃油系统磨损，影响发动机寿命。

综上所述，如何使用户准确判断滤清器是否需要更换，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种滤清器寿命的检测方法、检测系统及检测装置，其能够对滤清器进行检查，并提示用户滤清器当前的使用寿命情况，使用户根据使用寿命情况对滤清器进行灵活更换，解决滤清器使用过度或使用不足的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种滤清器寿命的检测方法，包括：

接收开机指令，获取滤清器的测量值及与所述测量值对应的限值；其中，所述测量值包括滤后压力和/或滤压差；

将所述测量值与对应的所述限值进行比较，并根据比较结果确定所述滤清器的使用寿命情况；

生成与所述使用寿命情况对应的提示信息。

优选的，若所述测量值包括所述滤压差，则所述获取滤清器的测量值及与所述测量值对应的限值，包括：

获取滤前压力和所述滤后压力，根据所述滤前压力和所述滤后压力确定所述滤压差，根据所述滤前压力确定所述滤压差限值。

优选的，还包括：

获取滤前燃油静压力；

相应的，确定所述滤压差限值的过程具体为：

根据所述滤前燃油静压力和所述滤前压力确定所述滤压差限值。

优选的，所述获取滤前燃油静压力，包括：

根据所述滤压差判断滤清器是否处于工作状态；

若是，则获取存储的所述滤前燃油静压力；

若否，则将所述滤前燃油静压力的值更新为所述滤前压力的值并进行存储，生成发动机未运转的提醒信息，重新进入根据所述滤压差判断滤清器是否处于工作状态的步骤。

优选的，将所述测量值与对应的所述限值进行比较，并根据比较结果确定所述滤清器的使用寿命情况，包括：

将所述测量值与对应的所述限值作比，并确定比例；

相应的，生成与所述使用寿命情况对应的提示信息，包括：

显示所述比例；和/或当所述比例超过寿命极限阈值时，生成报警指令。

优选的，所述接收开机指令之后，还包括：

开启预设时长的倒计时；

相应的，所述生成与所述使用寿命情况对应的提示信息之后，还包括：

判断所述倒计时是否结束；

若是，则生成关机指令；

若否，则重新进入所述获取滤清器的测量值及与所述测量值对应的限值的步骤。

一种滤清器寿命的检测系统，包括：

获取模块，用于接收开机指令，获取滤清器的测量值及与所述测量值对应的限值；其中，所述测量值包括滤后压力和/或滤压差；

比较模块，用于将所述测量值与对应的所述限值进行比较，并根据比较结果确定所述滤清器的使用寿命情况；

提示模块，用于生成与所述使用寿命情况对应的提示信息。

优选的，若所述测量值包括所述滤压差，则所述获取模块包括：

获取单元，用于获取滤前压力和所述滤后压力，根据所述滤前压力和所述滤后压力确定所述滤压差，根据所述滤前压力确定所述滤压差限值。

优选的，所述比较模块包括：

比例确定单元，用于将所述测量值与对应的所述限值作比，并确定比例；

相应的，提示模块包括：

用于显示所述比例的显示单元；和/或用于当所述比例超过寿命极限阈值时，生成报警指令的报警单元。

一种滤清器寿命的检测装置，包括：

用于测量滤清器滤前压力和滤后压力的压力传感器；

提示装置；

控制器，所述控制器用于根据所述压力传感器的测量结果确定使用寿命情况、并控制所述提示装置发出与所述使用寿命情况对应的提示信息，所述压力传感器和所述提示装置均与所述控制器连接。

本发明提供的滤清器寿命的检测方法包括以下步骤：获取滤清器的测量值及与测量值对应的限值；将测量值与对应的限值进行比较，并根据比较结果确定滤清器的使用寿命情况；生成与使用寿命情况对应的提示信息。

测量值可以为滤后压力，也可以为滤压差，每个测量值均具有对应的限制，若测量值接近限制，则说明滤清器需要更换，若测量值与限值差异较大，则说明滤清器使用不足。在使用过程中，用户根据提示装置的提示信息即可确定滤清器的使用寿命情况，并根据实际情况确定滤清器是否需要更换。

本申请提供的检测方法能够使用户实时了解滤清器当前的使用状况，方便用户进行保养，避免更换滤清器时出现使用不足或使用过度的问题。本申请还提供了一种滤清器寿命的检测系统及检测装置，具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种检测方法的流程图；

图2为本发明所提供的一种实际应用场景的实施例的流程图；

图3为本发明提供的一种检测系统的结构示意图。

图4为本发明所提供的检测装置的结构示意图；

图5为图4的主视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明的核心是提供一种滤清器寿命的检测方法，应用该方法能够对滤清器进行检查，并提示用户滤清器当前的使用寿命情况，使用户对滤清器进行灵活更换，解决滤清器使用过度或使用不足的问题。

参考图1，图1为本发明所提供的一种检测方法的流程图。本申请提供了一种滤清器寿命的检测方法，包括以下步骤：

步骤s1、接收开机指令，获取滤清器的测量值及与测量值对应的限值；其中，测量值包括滤后压力p2和/或滤压差δp。

具体的，滤后压力p2具体指滤清器出油口10的燃油压力，其可以通过压力传感器测量所得；与滤后压力p2对应的限值为滤后压力限值p2l，根据不同滤清器的特性，滤后压力限值p2l为一个特定值，其预先输入至存储器中。

滤压差δp指滤清器滤前压力p1和滤后压力p2的差值，其可以通过传感器测量后做差所得，与滤压差δp对应的限值为滤压差限值pl。对于一种滤清器，其燃油流阻具有最大值，当燃油流阻达到该最大值时即可判断该种滤清器的寿命终结，燃油流阻的最大值即为滤压差限值pl。

在实际检测过程中，为了检测结果的准确性，优选测量值包括滤后压力p2和滤压差δp；可以理解的，为了简化检测程序，测量值也可以为滤后压力p2和滤压差δp中的任意一种。

值得注意的是，在产品设计过程中，滤清器的限值可以通过对一个或多个已到寿命极限的脏滤清器进行测试试验具体确定，限值预先进行存储，在检测时直接调用。

步骤s2、将测量值与对应的限值进行比较，并根据比较结果确定滤清器的使用寿命情况。具体的，比较的目的是确定测量值和对应限值的数值关系，比较可以具体采用作比或做差的方式进行。直观来说，若测量值接近限值，则表示滤清器接近寿命极限，滤清器需要更换；若二者相差较多，则说明滤清器还可继续使用无需进行更换。

步骤s3、生成与使用寿命情况对应的提示信息。具体的，提示信息为方便用户理解的较为直观的信息，其可以具体为数字信息或滤清器是否需要更换的报警信息等。

本申请提供的检测方法通过对滤清器测量值和对应限值的比较确定滤清器的使用寿命情况，并对使用寿命情况进行提示。在使用过程中，用户可以在柴油机任何工况下，特别是怠速工况，通过滤清器前后压力测量值实时了解滤清器的使用寿命情况，并根据实际情况确定滤清器是否需要更换，方便用户对柴油机进行维护保养，避免更换滤清器时出现使用不足或使用过度的问题。

可选的，本申请提供了一种实施例中，若测量值包括滤压差δp，则步骤s1中获取滤清器的测量值及与测量值对应的限值，包括：步骤s11、获取滤前压力p1和滤后压力p2，根据滤前压力p1和滤后压力p2确定滤压差δp，根据滤前压力p1确定滤压差限值pl。

具体的，通过对已到寿命极限的脏滤清器进行测试实验确定有拟合公式，且拟合公式的逻辑函数编程所得的程序预先存于存储器中。检测过程中，直接调用拟合公式计算滤压差限值pl，将滤前压力p1和滤后压力p2做差得到滤压差δp。

为了方便理解，本实施例对拟合公式的确定方式及原理进行简要说明。试验结果表明：扭矩对脏滤清器的滤前压力p1、滤后压力p2和滤压差限值pl影响很小，可忽略。而转速n的影响较大，在不同转速n测量滤前压力p1和滤后压力p2，可获得与各个转速n一一对应的滤压差限值pl，此时，可初步建立拟合公式pl＝f(n)。

由于发动机功率越大，燃油流量q也越大，相应的滤前压力p1的绝对值也越大。另外，相关试验结果表明，燃油流量q、转速n和滤前压力p1三者之间具有线性关系，即滤前压力p1可以反映燃油流量q、也可以用来反映转速n，因此转速n可以用滤前压力p1来表达。另外，当发动机运转时，由于是吸油，因此滤前压力p1为负压，在拟合公式里转换为正压。因此，拟合公式为pl＝f(-p1)。

另外，滤清器的自身状态对滤前压力p1没有影响，即：全新的干净滤清器与达到寿命极限的脏滤清器相比，二者的滤前压力p1相同。因此上述拟合公式可以直接应用于滤清器的检测方法中，且拟合公式能够将滤清器使用寿命的极限特征反应在柴油机的任何工况。

进一步的，为了优化检测方法，本申请提供的一种实施例中，检测方法还包括：

步骤s4、获取滤前燃油静压力p10；

相应的，步骤s11中确定滤压差限值pl的过程具体为：根据滤前燃油静压力p10和滤前压力p1确定滤压差限值pl。

具体的，考虑到进行测试实验时，油箱处于水平高度，发动机停止运转时滤前压力p1为0；而滤清器实际工作过程中，油箱与滤清器的进油口3可能存在高度差，高度差导致滤清器的进油口3产生滤前燃油静压力p10，即，当油箱高位设置时滤前燃油静压力p10为正压力，当油箱低位设置时滤前燃油静压力p10为负压力。因此，实际检测过程中测量到的滤前压力p1与拟合公式中的滤前压力p1存在偏差，此时需要对拟合公式进行修正，修正后的拟合公式为：pl＝f(p10-p1)。

本实施例中，检测方法考虑滤前燃油静压力pl，并对拟合公式进行了修正，提高了检测结果的准确性。

可选的，本申请提供的一种检测方法的实施例中，步骤s4中的获取滤前燃油静压力p10包括：

步骤s41、根据滤压差δp判断滤清器是否处于工作状态；若是，则进入步骤s42；若否，则进入步骤s43；

步骤s42、获取存储的滤前燃油静压力p10；

步骤s43、将滤前燃油静压力p10的值更新为滤前压力p1的值并进行存储，生成发动机未运转的提醒信息，重新进入步骤s41。

具体的，进行步骤s41时将滤压差δp与预设范围进行比较，预设范围的理论值为0，考虑到测量误差预设范围可以为±0.1kpa。

滤清器停止工作时，滤压差δp在预设范围内，即滤压差δp很小，表示柴油机处于停止运转状态，此时检测到的当前滤前压力p1即为滤前燃油静压力p10，因此对滤前燃油静压力p10进行存储。另外，由于检测滤清器寿命需要在发动机运行状态下进行，因此生成提醒信息，提醒用户控制发动机启动，直至发动机运转后才进入后续检测流程。

若滤清器工作，则表示柴油机处于运转状态，滤压差δp超过预设范围，此时直接调用上一次存储的滤前燃油静压力p10；另外，滤前燃油静压力p10预存有初始值，初始值可以为0、也可以为经验值，若进行步骤s41后始终未更新滤前燃油静压力p10的值，则调用初始值。

在实际检测过程中，优选在发动机运转前先对滤前燃油静压力p10进行采集，然后在发动机运转过程中实时采集滤前压力p1、滤后压力p2等数据，通过单片机计算，逻辑函数程序计算滤压差限值pl，同时计算滤压差δp，进而确定滤清器的使用寿命情况。

可选的，为了方便用户了解滤清器的当前使用情况，本申请提供的一种实施例中，步骤s2中的将测量值与对应的限值进行比较，并根据比较结果确定滤清器的使用寿命情况，包括：步骤s21、将测量值与对应的限值作比，并确定比例。相应的，步骤s3中的生成与使用寿命情况对应的提示信息，包括：步骤s31、当比例超过寿命极限阈值时，生成报警指令；和/或通过显示器6显示比例。

具体的，测量值与限值的比例能够体现滤清器使用寿命与剩余寿命的比例关系，涉及的寿命极限阈值为预设值。寿命极限阈值优选为0.9，即滤后压力p2超过90％滤后压力限值p2l、和/或滤压差δp超过90％滤压差限值pl时，则判定滤清器达到寿命极限。

在向用户展示信息的过程中，可以利用报警器进行声光报警的提示方式，也可以通过显示器6显示比例，例如利用10只led灯显示实测滤压差δp与滤压差限值pl的比例。可选的，在实际检测时，还可以利用显示器6对获取参数的具体数值进行显示，所显示的参数可以为滤前压力p1、滤后压力p2、滤后压力限值p2l、滤压差δp、滤压差限值pl中一者或任意多者的组合。

可选的，本申请提供的一种实施例中，接收开机指令之后，还包括以下步骤：

步骤s5、开启预设时长的倒计时；

相应的，步骤s3中的生成与使用寿命情况对应的提示信息之后，还包括：

步骤s6、判断倒计时是否结束；若是，则生成关机指令；若否，则重新进入获取滤清器的测量值及与测量值对应的限值的步骤。

具体的，预设时长的倒计时可以为60秒，在检测过程中，接收到开机指令开始计时，在预设时长内重复多次确定滤清器的使用寿命情况、并生成对应的提示信息；当到达预设时长时，则自动结束检测程序。

进一步的，本申请提供了一种实际应用场景的实施例，参考图2，图2为本发明所提供的一种实际应用场景的实施例的流程图。

在发动机运转前首先采集滤前燃油静压力p10，即：在接通电源后获取滤前压力p1和滤后压力p2，判断滤压差δp是否在预设范围内，此处预设范围具体为(﹣0.1kpa，0.1kpa)。若滤压差未超过预设范围，则将当前的滤前压力p1的值赋给滤前燃油静压力p10，并对滤前燃油静压力p10进行存储，通过灯光提示的方式提醒用户发动机未运转，后续检测涉及的滤前燃油静压力p10均可以提取上一次存储的滤前燃油静压力p10直接使用。若滤压差δp超过预设范围，则提取上一次存储的滤前燃油静压力p10。

发动机运转过程中实时采集滤前压力p1和滤后压力p2，通过单片机计算，逻辑函数程序计算滤压差限值pl，同时计算滤压差δp，此时可以利用显示器6对滤压差δp和滤压差限值pl进行显示。

然后对获取的数据进行比较和分析，判断滤清器是否达到寿命极限。例如，滤后压力p2小于90％滤后压力限值p2l时进行灯光闪烁的报警提示，滤压差δp超过90％滤压差限值pl时也进行报警提示。需要说明的是，检测过程中分别判断滤压差δp和滤后压力p2是否达到对应的寿命极限范围，两步判断的顺序不分先后；另外，二者也可以同时进行，此时在图2中二者呈并列分布的状态。

可选的，在检测过程中还可以设置定时关机程序，即在接通电源时开始预设时长为60秒的倒计时，当计时超过60秒时则发出关闭电源的关机指令，若未超过60秒则根据实时采集的滤前压力p1和滤后压力p2重复检测流程，并对提示信息进行实时显示。可选的，用户也可以通过终止程序人为结束检测程序，与终止程序对应的实体装置为能够切换检测装置开闭状态的手动按钮。

参考图3，图3为本发明提供的一种检测系统的结构示意图。本发明还提供一种滤清器寿命的检测系统，包括获取模块100、比较模块200和提示模块300；其中，获取模块100用于接收开机指令、获取滤清器的测量值及与测量值对应的限值，测量值包括滤后压力p2和/或滤压差δp；比较模块200用于将测量值与对应的限值进行比较，并根据比较结果确定滤清器的使用寿命情况；提示模块300用于生成与使用寿命情况对应的提示信息。

可选的，若测量值包括滤压差δp，则获取模块100包括获取单元，获取单元用于获取滤前压力p1和滤后压力p2，根据滤前压力p1和滤后压力p2确定滤压差δp，根据滤前压力p1确定滤压差限值pl。

可选的，检测系统还包括用于获取滤前燃油静压力p10的修正参数获取模块；相应的，获取单元能够根据滤前燃油静压力p10和滤前压力p1确定滤压差限值pl。

可选的，修正参数获取模块包括判断单元，判断单元用于根据滤压差δp判断滤清器是否处于工作状态；若是，则获取存储的滤前燃油静压力p10；若否，则将滤前燃油静压力p10的值更新为滤前压力p1的值并进行存储，生成发动机未运转的提醒信息，重新进入根据滤压差δp判断滤清器是否处于工作状态的步骤。

可选的，比较模块200包括用于将测量值与对应的限值作比、并确定比例的比例确定单元；相应的，提示模块包括：用于显示比例的显示单元，和/或用于当比例超过寿命极限阈值时生成报警指令的报警单元。

可选的，检测系统还包括计时模块和判断模块，其中，计时模块用于在接收开机指令之后开启预设时长的倒计时；判断模块用于在生成与使用寿命情况对应的提示信息之后，判断倒计时是否结束，若是则生成关机指令，若否则重新进入获取滤清器的测量值及与测量值对应的限值的步骤。

参考图4和图5，图4为本发明所提供的检测装置的结构示意图；图5为图4的主视图。本发明还提供一种检测装置，包括上述任意一种检测系统，还包括压力传感器、提示装置和控制器；其中压力传感器用于测量滤清器滤前压力p1和滤后压力p2；控制器用于根据压力传感器的测量结果确定使用寿命情况、并控制提示装置发出与使用寿命情况对应的提示信息，压力传感器和提示装置均与控制器连接。

具体的，压力传感器的数量优选为两个，二者分别为第一传感器4和第二传感器9，第一传感器4设于滤清器进油口3、用于测量滤前压力p1，第二传感器9设于滤清器出油口10、用于测量滤后压力p2，且第一传感器4和第二传感器9均通过线束5与控制器连接。

控制器能够根据滤前压力p1和滤后压力p2确定滤压差δp，另外，控制器预存有与滤压差δp对应的滤压差限值pl。可选的，也可以仅设置第二传感器9来获取滤后压力p2，相应的，此时控制器内预存有与滤后压力p2对应的滤后压力限值p2l。在工作过程中，控制器将测量值和限值进行比较，进而确定使用寿命情况。

可以理解的，控制器可以具体采用可编程逻辑控制器，其根据需要配备有相应的转换电路、逻辑控制单元、存储器等组件，其所执行作差或比较或预存限值等程序所需的电路均可参考现有技术，本文不再赘述。

提示装置可以包括显示器6和/或报警器，且提示装置与控制器连接，在实际检测过程中，控制器根据滤压差δp、滤压差限值pl的比值确定滤清器使用寿命和剩余寿命的比例关系，而提示装置则将与比值对应的提示信息以直观的方式进行呈现。例如，当提示装置包括显示器6时，显示器6直接通过数字或图像的形式对该比值进行显示。当提示装置包括报警器时，则当比值超过寿命极限阈值时进行报警提示，报警提示的方式可以为声音提示或灯光提示。

应用本申请提供的检测装置时，用户可以在任何工况确定滤清器的使用寿命情况，提高了滤清器保养维护的便利性，降低了维护成本。

进一步的，本申请提供的一种实施例中，检测装置还包括分布于显示器6两端的条形板7，条形板7的两端通过紧固螺栓与滤清器的滤清器座1固定连接，显示器6架设固定在条形板7的上方。具体的，显示器6具有长方体状的壳体，壳体的两端各设置一个条形板7，条形板7的中部与壳体的下侧通过焊接或粘接或栓接的方式进行固定，条形板7的端部设置紧固螺栓，另外，为了减少显示器6的振动，紧固螺栓和条形板7之间可以设置减震垫8。另外，还可以在两个条形板7之间设置能够支撑显示器6、以增强稳定性的支架2。

可选的，在实际使用过程中，为了方便用户的使用，优选显示器6连接有用于供电的电池。具体的，显示器6包括显示屏，显示屏设置在壳体上，电池安装在壳体内部，即显示器6将电源组件与显示组件集成为一体，在使用时方便用户对电池进行更换，也方便用户对显示器6进行整体安装。

另外，显示器6还可以对滤清器的相关参数进行显示。可选的，显示器6还可以设置相关的开关按键，来切换检测装置的启停状态；显示器6也可以设置调节按键，来调整显示屏所展示的参数种类。

在实际应用过程中，该检测装置可以作为标配用于批量生产的新发动机上，也可以根据终端用户要求安装在旧发动机上。在旧发动机上安装时，可以更换滤清器座1，也可以在旧滤清器座1上钻孔来安装压力传感器，并将显示器6直接安装在滤清器座1的紧固螺栓上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的滤清器寿命的检测方法、检测系统及检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。