CN105804829B - 过滤器诊断和预测 - Google Patents

Abstract

本申请涉及过滤器诊断和预测。提供用于润滑剂过滤器的各种系统和方法。在一个示例中，用于润滑剂过滤器的方法包含：在选择状况期间，基于测量压力差和预期压力差之间的差，指示过滤器的状况，其中由过滤器上游的泵泵送的所有润滑剂流入过滤器。

Description

过滤器诊断和预测

技术领域

本公开的领域涉及润滑剂过滤器。

背景技术

润滑系统被用于内燃发动机以润滑和减少发动机中移动组件内的摩擦，从而增加组件和发动机的可操作寿命。例如，可以通过发动机中提供的润滑回路用机油润滑活塞、曲轴、轴承等。润滑回路可以包括配置为从润滑剂减少颗粒的过滤器，颗粒可以以其它方式干涉组件润滑。随着过滤器老化，颗粒在其中积聚，最终达到建议更换过滤器的状态。

美国专利No.6,553,290公开了识别润滑剂或流体过滤器中的阻塞的方法。具体地，通过测量过滤器两端的压力降来检测发动机机油过滤器中的阻塞。

发明人在此已经认识到上述识别方法的问题。典型油路提供一个或多个旁通阀或泄压阀，在阈值机油压力处或超过阈值机油压力时一个或更多个旁通阀或泄压阀使机油能够绕过机油过滤器。在这些阀中的一个或多个打开的状况期间，流过油路的至少一部分机油绕过过滤器。因此，在这些状况期间测量的过滤器两端的压力降不完全指示过滤器阻塞。使用在这些状况期间的过滤器压力降可能导致过滤器阻塞的不准确识别，这可能促使过滤器的非必须更换。

发明内容

一种至少部分解决上述问题的途径包括用于润滑剂过滤器的方法，该方法包含：在选择状况期间基于测量压力差和预期压力差之间的差，指示过滤器的状况，其中在选择状况期间由过滤器上游的泵泵送的所有润滑剂流入过滤器。

在更具体的示例中，状况是额定(nominal)状况和劣化状况中的一种。

在另一个示例中，预期压力差被确定为润滑剂流率和润滑剂粘度的乘积。

在又一个示例中，润滑剂过滤器被配置成过滤包括泵、过滤器旁通阀和泄压阀的润滑回路中的润滑剂，并且在选择状况期间泵的出口压力被限制为小于过滤器旁通阀和泄压阀的各自设定点中的一个或两个。

以此方式，润滑剂过滤器两端的压力差可以与额定或劣化的过滤器状况准确相关，这可以减少过早的过滤器更换，进而减少与过滤器更换相关的花费和有害废物问题。因此，通过这些动作获得了技术效果。

当单独或结合附图参考以下具体实施方式时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。最后，上述解释不承认任何信息或问题是公知的。

附图说明

图1示出内燃发动机的示例油路。

图2示出内燃发动机的另一示例油路。

图3是示出示例发动机的示意图。

图4A-图4B示出图示说明用于油路中的过滤器的诊断程序的流程图。

图5示出图示说明用于油路中的过滤器的预测程序的流程图。

具体实施方式

各种系统和方法被提供用于润滑剂过滤器。在一个示例中，用于润滑剂过滤器的方法包含：基于在选择状况期间的测量压力差和预期压力差之间的差，指示过滤器的状况，其中在选择状况期间由过滤器上游的泵泵送的所有润滑剂流入过滤器。图1示出内燃发动机的示例油路，图2示出内燃发动机的另一示例油路，图3是示出示例发动机的示意图，图4A-图4B示出图示说明用于油路中的过滤器的诊断程序的流程图，并且图5示出图示说明用于油路中的过滤器的预测程序的流程图。图3的发动机还包括配置为执行图4A-5描述的方法的控制器。

图1示意性示出内燃发动机50的示例油路1。下面参考图3提供关于可以是发动机50的示例发动机的细节。油路1包含汽缸盖油路1a、汽缸体油路1b和油底壳1c，油底壳1c实现发动机机油的存储和分配。

为了实现发动机机油通过油路1的循环，油泵2经由吸入管路3与油底壳1c流体连通。因此，油泵2可以通过经由吸入管路3从油底壳1c吸入机油并且将吸入的机油泵送到油泵下游的组件来驱动机油流体。在一些示例中，吸入管路3的大小可以被设计成向油泵2提供期望的机油流率。此外，油泵2可以被配置成提供机油流体的各种期望方面，诸如期望的机油压力或期望的机油体积流率，如将在下面进一步描述的。

在一些实施方式中，油泵2由发动机50机械地驱动，例如，油泵可以耦连到发动机的曲轴(图3的曲轴40)。在这种情况下，确定油泵2的转速可以包括确定发动机50的转速，因为泵转速可以与发动机转速直接成比例。然而，油泵2被电驱动的实施例也在本公开的范围内。油泵2可以是容积泵或定排量泵，在这种情况下油泵可以是各种合适的类型，包括但不限于齿轮泵、旋轮线泵、叶片泵、柱塞泵等。在其它示例中，油泵2可以是可变排量泵。在油泵2是可变排量泵的情况下，油泵可以基于期望的出口压力而被控制，并且可以包括机械-液压反馈机构以改变其排量，从而获得期望的出口压力。在其它示例中，油泵2可以基于期望的排量而被控制，并且可以包括提供压力反馈的机构，诸如电子机油压力传感器。

泄压阀22被定位在油泵2的下游，泄压阀22在第一端处与油泵的出口流体连通并且在相对第一端的第二端处与油底壳1c流体连通。泄压阀22可以被配置成在油泵2的出口压力超过阈值压力时转移机油流体远离下游组件并返回至油底壳1c，从而限制油路1中的机油压力。例如，泄压阀22可以是需要给定压力以打开的止回阀。应当认识到，泄压阀22可以采用在油路1内的其它位置，而不脱离本公开的范围。图2图示说明了油路内泄压阀的一个此类替代布置。

多种润滑剂接收组件5沿供应管路4定位，供应管路4通常提供流体通路，机油可以沿该流体通路流动到这种润滑剂接收组件。润滑剂接收组件5可以包括至少两个轴承(例如，凸轮轴轴承、曲轴轴承等)、凸轮轴装配件和/或曲轴装配件。润滑剂接收组件5可以包括未在图1中示出的附加润滑剂接收组件，包括但不限于连接杆、平衡器轴、活塞顶部等。例如，活塞顶部经由喷嘴被喷洒机油，并且喷嘴可以被定位在活塞顶部下面。润滑剂接收组件5可以进一步包括液压致动的凸轮轴调整器或其它气门机构组件，用于液压阀间隙调整。

如图1所示，供应管路4与油泵2的出口和润滑剂过滤器6的入口流体连通，并且泄压阀22与插在油泵和过滤器之间的这部分供应管路流体连通。供应管路4供给到定位在油泵2下游的过滤器6。过滤器6可以是用于从油路1中的机油中去除颗粒的任何合适的过滤器。例如，过滤器6可以是去除大于过滤器的孔径大小的颗粒的滤筒。作为另一个示例，过滤器6可以是有磁性的，并且因此可以隔离铁磁颗粒。作为又一个示例，过滤器6可以经由沉积、离心力或用于从机油中去除颗粒的另一种方法来捕集颗粒。

过滤器6包括过滤器旁通阀6a，该过滤器旁通阀6a被配置成响应于油路1中的机油压力超过旁通阀被配置为打开的泄压设定点，允许机油绕过过滤器。过滤器旁通阀6a可以阻止在过滤器6两端形成无法接受的高压力差，该高压力差否则可能劣化过滤器，并且过滤器旁通阀6a在过滤器被阻塞的情况下在过滤器的周围提供旁路。绕过过滤器6的机油(例如，当过滤器旁通阀6a打开时)可以被称为“未过滤的”机油。

由润滑剂接收组件5(例如，曲轴轴承)表现出的摩擦可以根据供应到润滑剂接收组件5的机油的粘度和由此导致的温度而变化。这种摩擦还可以影响发动机50的燃料消耗。因此，油路1包括机油冷却器/加热器7，其被配置成至少部分地控制油路中机油的温度并减少润滑剂接收组件5的摩擦损失。如图1所示，机油冷却器/加热器7被定位在过滤器6的下游并且经由供应管路4与过滤器流体连通。机油冷却器/加热器7可以选择地从流过油路1的机油中去除热或对其添加热，例如，不应在发动机50的暖机期间去除热。在一些示例中，机油冷却器/加热器7可以经由空气冷却和/或液体冷却从机油中去除热。在一个具体示例中，机油冷却器/加热器7可以利用来自发动机冷却回路的冷却剂以从机油中去除热。应当认识到，机油冷却器/加热器7的位置可以被调整，而不脱离本公开的范围。例如，在替代实施例中，机油冷却器/加热器7可以被定位在过滤器6的上游。

在流过机油冷却器/加热器7之后，发动机机油然后可以经由供应管路4流到主油道8。在所描述的配置中，主油道8形成汽缸体油路1b的一部分。因此，主油道8可以被布置在发动机50的汽缸体中。多个管道8a从主油道8分支出来并且通向发动机50的曲轴(例如，图3的曲轴40)的五个主轴承9a和四个大端轴承9，从而润滑轴承。沿曲轴的纵向轴线对齐的主供应管道可以形成主油道8的至少一部分。主供应管道可以被布置在曲轴箱中的曲轴上面或下面，或其可以集成在曲轴中。在一些示例中，机油可以被非连续地供应到轴承以增加油路1中的压力并且具体地增加主油道8中的压力。

供应管路4将汽缸体油路1b流体耦连到汽缸盖油路1a，从而将机油供应到包括在汽缸盖油路中的各个润滑剂接收组件5，诸如分别与两个凸轮轴装配件10和11关联的轴承10a和11a。例如，从主油道8分支出来的供应管道可以向凸轮轴装配件10和11提供机油。在一些示例中，供应管道可以横越发动机50的汽缸体，并且当凸轮轴是顶置凸轮轴时，供应管道可以横越发动机的汽缸盖。

在图1中描述的配置中，由于机油首先从油底壳1c流到汽缸体油路1b并且然后流到汽缸盖油路1a，因此机油可以首先被供应到发动机50的汽缸体并且然后供应到发动机的汽缸盖。因此，机油可以在流过汽缸体期间被初始加热并且然后在随后流过汽缸盖期间被进一步加热。例如，这种配置可以实现油路1中机油的快速加热，在发动机50的重启动之后这可能是期望的。然而，应当认识到，替代配置是可能的，不脱离本公开的范围。例如，在另一些实施例中，机油可以首先被供应到发动机50的汽缸盖并且随后供应到发动机的汽缸体。在又一些实施例中，分开的供应管路可以被提供给平行配置中的汽缸盖和汽缸体(例如，提供给油路1a和1b)，使得汽缸盖和汽缸体两者能够根据需要被同时供给。

油路1进一步包括从两个凸轮轴装配件10和11中的至少一个和从主油道8分支出来的回流管路13，以使机油能够在流过润滑剂接收组件5之后回流到油底壳1c。例如，机油经由回流管路13到油底壳1c的回流可以通过重力驱动。在一些实施例中，回流管路13可以被定位在低温区域中和/或邻近被提供用于发动机50的汽缸盖和/或汽缸体的任何液体冷却剂。以此方式，回流管路13中机油温度增加超过期望操作温度的可能性被减小，回流管路13中机油的过高温度能够对回流机油的各种特性(诸如润滑质量)产生不利影响，并且能够引起回流机油的更快速老化。

由于过滤器6的操作显著影响到润滑剂接收组件5的机油供应，并且因此影响发动机50的操作，所以对过滤器状况的评估可能是期望的。例如，了解过滤器6是否被显著阻塞和/或过滤器旁通阀6a是否正打开可以是期望的。另外，了解过滤器6的剩余操作寿命可以是期望的，例如试图向车辆操作者提供剩余的英里数的估计，直到建议过滤器更换。因此，油路1包括压力差传感器14，其被配置成通过感测过滤器上游和下游的机油压力来提供过滤器6两端的压力差的指示。过滤器6两端的压力差的指示可以用于对过滤器执行诊断，例如，对过滤器的当前状况的评估，诸如其是否被阻塞；并且可以用于对过滤器执行预测/预后(prognostic)，例如，过滤器的剩余操作寿命。如图1所示，压力差传感器14向控制器12提供过滤器压力差(例如，作为单个压力差信号或作为分别指示过滤器上游和下游的压力的两个信号)的指示，下面参考图3描述。在一些示例中，压力差传感器14可以感测过滤器旁通阀6a的入口上游的机油压力。

为了对过滤器6执行诊断和预测，通过压力差传感器14感测的过滤器两端的测量压力差可以与过滤器两端的预期压力差比较。例如如果测量压力差大于预期压力差，则诊断可以推断过滤器6被部分阻塞(例如，未完全阻塞或未阻塞)。例如，过滤器6的部分阻塞可以指示过滤器的操作寿命的一部分剩余，并且过滤器的更换还未被建议。可替代地或附加地，如果测量压力差大于预期压力差或接近过滤器旁通阀6a被配置为打开的过滤器旁通阀6a的泄压设定点(例如，在10％以内)，则诊断可以推断过滤器6被完全阻塞。可替代地或附加地，如果测量压力差实质大于泄压设定点，例如，大于10％或更多，则诊断可以推断过滤器旁通阀6a的泄压设定点可能过大。可替代地或附加地，如果预期压力差接近过滤器旁通阀的泄压设定点，则诊断不做出关于过滤器6或过滤器旁通阀6a的状况的推断。

在一些示例中，过滤器6两端的预期压力差可以基于(例如，在过滤器的入口处)油路1中机油的流率和机油的粘度而被确定。哈根泊肃叶(Hagen-Poiseuille)方程提供一个非限制性示例，其图示说明流体接收设备两端的预期压力降(例如，压力差)如何能够基于流率和粘度而被确定；方程可以采用以下形式：ΔP＝(8*μ*L*Q)/(π*r^4)，其中ΔP是预期压力降，μ是动态粘度，L是流体在其中流动的圆柱形管的长度，Q是流体的体积流率，π是数学常数pi，以及r是圆柱形管的半径。如能够从方程所见的，预期压力降与流体流率和流体粘度两者直接成比例。特别地，对于长圆柱形管，哈根泊肃叶方程产生压力降，长圆柱形管可以不是过滤器6呈现的几何配置。然而，通过过滤器6的润滑剂流体可以处于层流区。因此，过滤器6两端的压力降可以与润滑剂流量和动态粘度两者直接成比例。

过滤器6两端的预期压力差的确定可以包括评估油泵2的操作的一个或多个方面，因为油路1中的机油流率可以是油泵操作的函数。在一些示例中，(在过滤器6的入口处)油路1中的机油流率可以基于油泵2的转速而被确定。对于油泵由发动机机械驱动的实施例，油泵2转速的确定可以包括确定发动机50的转速，因为泵转速可以与发动机转速直接成比例。在一些示例中，机油流率的确定可以进一步包括确定油泵2的排量。例如，对于油泵2是容积泵的实施例，泵排量可以已知存储在控制器12中并且从控制器12中检索到。对于油泵2是可变排量泵的实施例，泵排量可以经由泵中的位置反馈机构而被确定。可替代地(例如，如果未提供位置反馈机构)，泵排量可以基于一个或更多个已知排量而被推测，例如，对应于泵的最小输出(例如，流率、压力)的泵排量和对应于泵的最大输出的泵排量可以用于推测(例如，插值)对应于最小输出和最大输出之间的中间输出的泵排量。

当泄压阀22或过滤器旁通阀6a因油路1中的机油压力超过相应的泄压设定点而打开时，过滤器6不接收由油泵2泵送的全部机油流体，至少一部分机油流体经由过滤器旁通阀绕过过滤器和/或经由泄压阀在到达过滤器之前返至油底壳1c。因此，在没有测量或推测通过泄压阀22和/或过滤器旁通阀6a的机油流量的情况下，通过过滤器6的机油流率可能是未知的。在缺少对通过过滤器6的机油流率的了解的情况下，过滤器两端的预期压力降可能不能被准确地确定，从而阻止利用预期压力降对过滤器的性能进行诊断和/或预测。因此，在一些实施例中，利用过滤器6两端的预期压力降的诊断和/或预测可以仅在选择状况下被确定，其中在选择状况下泄压阀22和过滤器旁通阀6a两者都未打开并且通过油路1的机油流体能够完全来自于通过过滤器的流体。换言之，如果油路中的机油压力(例如，油泵2的出口压力)未超过泄压阀22和过滤器旁通阀6a的相应的泄压设定点，则可以仅对油路1的过滤器6执行诊断和/或预测。在这些状况下，由油泵2产生的流率可以实质等于通过过滤器6的流率，并且因此过滤器流率可以通过油泵流率被参数化。

如上所述可以与机油流率一起用于确定过滤器6两端的预期压力差的机油粘度可以根据机油温度被推测，因为对于一些类型的机油，机油粘度可以与机油温度相关联。油路1中机油的温度可以经由机油温度传感器(未示出)确定，或可替代地根据下面参考图3描述的发动机50的一个或更多个传感器(诸如发动机冷却剂温度传感器)输出的读数来推测。确定机油粘度可以可替代地或附加地包括从控制器12检索到发动机50使用的机油的预定机油粘度。例如，具有预定机油粘度的机油可能已经在制造时被安装在发动机中。与预定机油粘度或一般的预期机油粘度的偏差可以基于油泵2的操作而被检测到。例如，预期机油压力可以基于发动机转速和发动机冷却剂温度而被确定，并且与测量机油压力(例如，经由压力差传感器14或图1中未示出的非压力差传感器测量的机油压力)比较。与预期机油压力的偏差可以指示与预期机油粘度的偏差。在一些示例中，检测到的偏差可以用于调整预定机油粘度。

在一些实现方式中，合适的数据结构(例如，查询表)可以存储过滤器6两端的多个预期压力差，从而通过访问具有一个或更多个合适索引的数据结构来检索到预期压力差。对于油泵2是容积泵的实施例，索引可以包括发动机转速和机油温度，因为这些参数可以确定机油流率和机油粘度，并且因此确定预期压力差。对于油泵2是可变排量泵的实施例，索引可以包括发动机转速、机油温度和泵排量。例如，数据结构可以被存储在控制器12中。

对过滤器6执行的诊断可以考虑如下状况，即，过滤器两端相对高的压力差被预期并且未指示劣化的过滤器或过滤器旁通阀操作的状况。例如，如果油路1中的机油流率和机油粘度的乘积(product)相对高，则过滤器6两端相对高的压力差可以被认为是额定的。这种状况可以发生在发动机50的冷启动期间，例如，由于在相对冷的温度下一些发动机机油表现出高粘度。在一些情况下，这种状况还可以引起过滤器旁通阀6a打开，其打开在这种状况下可以被认为是额定的。

过滤器6两端相对高的压力差被预期的已知状况还可以被利用以识别过滤器的劣化(例如，阻塞)并且很可能向车辆操作者建议更换过滤器。例如，在发动机冷启动期间的过滤器旁通阀6a的打开可以被预期，并且被认为指示如上所述的额定过滤器操作。这种预期可以被使用，从而使得在除了冷启动之外的状况期间的过滤器旁通阀6a的打开被识别为指示过滤器6已经劣化，例如，过滤器6已经达到其操作寿命的终点。响应于确定过滤器6已经达到其操作寿命的终点，可以执行多种动作，包括经由仪表板指示器指示过滤器的寿命终止、在发动机控制器中设置诊断代码中的一个或更多个等。本文描述的预测的结果也可以经由这种方法被指示，例如，指示过滤器6的一部分操作寿命剩余的预测可以在向车辆操作者指示剩余的操作寿命(例如，经由仪表板指示器指示离更换剩余的英里)之后。可替代地或附加地，定时器可以被设置在发动机控制器中，使得在定时器到期之后，通知车辆操作者(如通过预测或随后的诊断/预测确定的)剩余操作寿命的消失和/或发动机操作被修改以补偿过滤器劣化。

过滤器旁通阀6a的打开还可以被利用以对过滤器旁通阀本身执行诊断。一个这样的诊断可以包括评估过滤器旁通阀6a被配置为打开的泄压设定点。在这种诊断中，实际的泄压设定点可以响应于过滤器旁通阀6a的打开基于来自压力差传感器14的输出而被确定，因为当旁通阀打开时，压力差传感器将读取旁通阀的实际设定点。在这些状况下由压力差传感器14读取的泄压设定点(例如，在过滤器旁通阀6a的打开期间，泄压设定点可以经由来自下面描述的位置开关的输出被检测到)可以与上限阈值和下限阈值中的一个或两个比较。如果读取的泄压设定点超过上限阈值，则诊断可以推断设定点过度高(faulted high)，这会允许在过滤器6两端形成过大压力差，从而可能潜在地劣化过滤器操作。如果设定点超过上限阈值，则然后可以指示设定点过度高(例如，经由仪表板指示器、设置诊断代码等)。如果读取的泄压设定点降低到下限阈值之下，则诊断可以推断设定点过度低(faultedlow)，这会增加传递到发动机50的未过滤的机油的比例，从而可能减少发动机的操作寿命。如果设定点降低到下限阈值之下，则然后可以指示设定点过度低。因此，这种过滤器旁通阀诊断可以仅在选择状况期间被执行，其中在选择状况期间过滤器旁通阀6a打开，并且从泵2的出口泵送的机油不完全流过过滤器6。

对过滤器6执行的预测可以评估过滤器两端的测量压力差和过滤器旁通阀6a的泄压设定点之间的差。例如，过滤器6的剩余操作寿命的估计可以基于该差而被确定。作为具体的非限制性示例，在建议更换过滤器之前剩余的距离(例如，英里)的估计可以通过计算测量压力差和泄压设定点之间的差的绝对值并将该差的绝对值乘以使压力与距离相关的常数来确定。

图1图示说明了潜在包括可以用于对过滤器6执行预测的位置开关16。位置开关16可以耦连至过滤器旁通阀6a，从而使得每次过滤器旁通阀打开，位置开关均输出信号。在这种配置中，过滤器6的剩余操作寿命的估计可以基于过滤器旁通阀打开的频率而被确定。作为具体的非限制性示例，在建议更换过滤器之前剩余的距离的估计可以通过计算过滤器旁通阀打开的频率的倒数并将该频率的倒数乘以使频率与距离相关的常数来确定。可替代地或附加地，过滤器旁通阀打开频率随时间的变化可以被监测以评估过滤器6的状况。

应当认识到，油路1作为示例被提供，并且对油路的各种修改是可能的，而不偏离本公开的范围。例如，润滑剂接收组件5的数量和组件在油路1中的相对位置是非限制性的。在一些实施例中，位置开关16可以从油路1中省略。此外，虽然参考发动机机油进行描述，但是应当认识到，本文描述的方法也可以应用于循环其它类型的润滑剂和流体的流体回路。此外，使用非压力差传感器(例如，输出单个压力读数的传感器)对过滤器6执行诊断和预测的实施例是可能的。在该示例中，过滤器6两端的测量压力差可以基于单个压力读数和命令的压力之间的差而被确定，其中可以根据该命令的压力驱动油泵2。

图2示意性示出内燃发动机50’的示例油路1’。这试图说明图1和图2之间的不同，并且因此相同的零件用类似的编号。如能够在图2中所见的，油路1’表现出与图1的油路1的配置类似的配置。然而，与图1的油路1不同的是，油路1’包括定位在过滤器6下游和机油冷却器/加热器7上游的泄压阀22’。在这种配置中，油泵2’的出口直接供给到将过滤器6的入口连结到过滤器旁通阀6a的连结处，而图1的油路1中的泄压阀22插在这两个位置之间。

在一些实施例中，油泵2’可以具体地是可变排量泵而不是固定排量泵。在该示例中，油泵2’的操作可以与泄压阀22’的布置相协调，从而能够基于体积流率(可替代地或除此之外基于压力)来控制通过油路1’的机油流量。更具体地，油泵2’可以被控制，使得油泵的出口压力不超过过滤器旁通阀6a的泄压设定点(并且可选地使得油泵的出口压力不超过泄压阀22’的泄压设定点)，从而阻止过滤器旁通阀的打开并且可选地阻止泄压阀的打开。在这些选择状况下，从油泵2’的出口泵送的所有机油流过过滤器6而不流过泄压阀22’或过滤器旁通阀6a。在足够了解油泵2’的操作的情况下，能够准确地确定通过过滤器6的机油流率，从而准确的确定过滤器两端的预期压力降和过滤器两端的某些类型的压力降与过滤器阻塞的相互关系。相比于使用固定排量泵，使用可变排量泵可以使油路1’中的机油压力能够以较高的频率维持在过滤器旁通阀6a的泄压设定点之下(并且可选地在泄压阀22’的泄压设定点之下)。因此，这可以增加发动机/车辆操作的比例，在发动机/车辆操作中可以对过滤器6执行诊断和/或预测，因为机油流率和预期压力降可以被明确确定。然而，也可以预想到油泵2’是固定排量泵的实施例，在这种情况下，评估过滤器6两端的预期压力差的诊断和/或预测可以仅在选择状况下被执行，在选择状况下，机油流体完全通过过滤器，而不通过过滤器旁通阀6a绕过过滤器。

在油泵2’的出口压力受限制使得从油泵的出口泵送的所有机油流体能够来自于通过过滤器6的流体的情况下，过滤器两端的预期压力差可以被确定并且以与过滤器两端的测量压力差比较，该测量压力差以上述方式类似的方式由压力差传感器14感测。例如，过滤器6两端的预期压力差可以根据通过油路1的机油流率和机油粘度而被确定。如上所述，对于油泵是可变排量泵的实施例，机油流率可以基于油泵2的转速(例如，在油泵由发动机50机械驱动的实施例中，油泵的转速可以基于发动机转速而被确定)和油泵的排量而被确定，而油粘度可以根据油温度而被推测，这可以或可以不包括评估预定的油粘度。

至于图1的油路1，如果过滤器两端的测量压力差大于预期压力差，诊断可以推断油路1’的过滤器6被部分阻塞(例如，未完全阻塞或未阻塞)。可替代地或附加地，如果测量压力差大于预期压力差并接近过滤器旁通阀被配置为打开的过滤器旁通阀6a泄压设定点(例如，在10％以内)，诊断可以推断过滤器6被完全阻塞。可替代地或附加地，如果测量压力差实质大于泄压设定点，例如，大于10％或更多，诊断可以推断过滤器旁通阀6a的泄压设定点可能过大。可替代地或附加地，如果预期压力差接近过滤器旁通阀的泄压设定点，则诊断可以不做出关于过滤器6或过滤器旁通阀6a的状况的推断。如上所述，过滤器6两端的高压力差可以被预期并被认为指示在某些状况(诸如，发动机冷启动)下过滤器的额定非劣化操作

图3是示出示例发动机100的示意图，其可以包括在机动车的推进系统中。在一些实施例中，发动机100可以是图1的发动机50或图2的发动机50’。虽然未在图3中示出，但是发动机100可以通过合适的润滑系统来润滑，合适的润滑系统诸如是图1的油路1或图2的油路1’。

发动机100被示出具有四个汽缸30。然而，根据当前公开可以使用其它数量的汽缸。发动机100可以至少部分通过包括控制器12的控制系统以及通过经由输入设备130来自车辆操作者132的输入来控制。在该示例中，输入设备130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机100的每个燃烧室(即，汽缸)30可以包括具有活塞(未示出)定位在其中的燃烧室壁。活塞可以被耦连至曲轴40，使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统(未示出)耦连至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可以经由飞轮耦连至曲轴40以实现发动机100的启动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管46能够经由相应的进气门和排气门(未示出)选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

燃料喷射器51被示出直接耦连至燃烧室30，用于与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到其中。以此方式，燃料喷射器51提供被称为燃料到燃烧室30内的直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧面中或在燃烧室的顶部中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器51。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或附加地包括以如下配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器，该配置提供被称为燃料到每个燃烧室30上游的进气道内的进气道喷射。

进气通道42可以包括分别具有节流板20和24的节气门21和23。在该特定示例中，节流板20和24的位置可以经由提供到包括在节气门21和23中的致动器的信号通过控制器12改变。在一个示例中，致动器可以是电动致动器(例如，电动马达)，通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。以此方式，节气门21和23可以被操作以改变提供至燃烧室30和其它发动机汽缸的进气。节流板20和24的位置可以通过节气门位置信号TP被提供到控制器12。进气通道42可以进一步包括空气质量流量传感器120、歧管空气压力传感器122和用于向控制器12提供相应的信号MAF(空气质量流量)和MAP(歧管空气压力)的节气门入口压力传感器123。

排气通道48可以接收来自汽缸30的排气。排气传感器128被示出耦连至涡轮62和排放控制设备78上游的排气通道48。例如，传感器128可以选自用于提供排气空燃比的指示的各种合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、NOx、HC或CO传感器。可替代地，传感器128可以定位在涡轮62的下游。排放控制设备78可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制设备或其组合。

排气温度可以由位于排气通道48中的一个或更多个温度传感器(未示出)来测量。可替代地，排气温度可以基于发动机工况(诸如转速、负荷、AFR、火花延迟等)而被推测。

控制器12在图3中被示为微型计算机，其包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、在该特定示例中被示为只读存储器芯片106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器108、不失效存储器(KAM)110和数据总线。控制器12可以接收来自耦连到发动机100的传感器的各种信号，除了前面讨论的那些信号，还包括：来自空气质量流量传感器120的进气空气质量流量(MAF)的测量值；来自温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)，温度传感器112被示意性示出在发动机100内的一个位置；来自耦连到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其它类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)，如所讨论的；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP，如所讨论的。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管44中的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如有MAF传感器无MAP传感器，反之亦然。在化学计量的操作期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩的指示。另外，该传感器与检测到的发动机转速一起能够提供引入汽缸内的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也被用作发动机转速传感器的传感器118可以曲轴40每转一圈产生预定数量的等间隔脉冲。在一些示例中，存储介质只读存储器106可以用表示处理器102可执行指令的计算机可读数据来编程，该指令用于执行下面描述的方法以及被预期但未具体列出的其它变体。

发动机100可以进一步包括压缩设备，诸如至少包括沿进气歧管44布置的压缩机60的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器，压缩机60可以至少部分由涡轮62经由例如轴或其它耦连装置驱动。涡轮62可以沿排气通道48布置并且与流过其中的排气连通。可以提供各种布置以驱动压缩机。对于机械增压器，压缩机60可以至少部分由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或更多个汽缸的压缩量可以通过控制器12改变。在一些情况下，涡轮62可以驱动例如发电机64以经由涡轮驱动器68向电池66提供功率。来自电池66的功率然后可以用于经由马达70驱动压缩机60。另外，传感器123可以被设置在进气歧管44中，用于向控制器12提供BOOST(升压)信号。

另外，排气通道48可以包括用于转移排气远离涡轮62的废气门26。在一些实施例中，废气门26可以是多级废气门，诸如双级废气门，其中第一级被配置成控制升压压力，第二级被配置成增加到排放控制设备78的热通量。废气门26可以以致动器150操作，例如，致动器150可以是电动致动器，诸如电动马达，但是气动致动器也被预期。进气通道42可以包括配置成转移进气绕过压缩机60的压缩机旁通阀27。例如，废气门26和/或压缩机旁通阀27可以经由致动器(例如，致动器150)通过控制器12控制，以在期望较低的升压压力时打开。

进气通道42可以进一步包括增压空气冷却器(CAC)80(例如，中间冷却器)，以降低涡轮增压的或机械增压的进气的温度。在一些实施例中，增压空气冷却器80可以是空气对空气热交换器。在另一些实施例中，增压空气冷却器80可以是空气对液体热交换器。

另外，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可以经由EGR通道140将期望部分的排气从排气通道48传送到进气通道42。被提供到进气通道42的EGR的量可以经由EGR阀142通过控制器12改变。另外，EGR传感器(未示出)可以被布置在EGR通道内并且可以提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。可替代地，EGR可以通过基于来自MAF传感器(上游)、MAP传感器(进气歧管)、MAT传感器(歧管气体温度)和曲柄转速传感器的信号而计算的值控制。另外，EGR可以基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)而被控制。在一些状况下，EGR系统可以用于调节燃烧室内空气和燃料混合物的温度。图3示出高压力EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮上游被传送到涡轮增压器的压缩机下游。在其它实施例中，发动机可以附加地或可替代地包括低压力EGR系统，其中EGR从涡轮增压器的涡轮下游被传送到涡轮增压器的压缩机上游。

图4A-图4B示出图示说明用于油路中的过滤器的诊断程序400的流程图。例如，程序400可以分别应用于图1和图2中的油路1和油路1’中的一个或两个，以评估过滤器的状况。另外，程序400可以被存储为计算机可读存储器(例如，图1-3的控制器12的存储器)上的指令并且由处理器(例如，控制器12的CPU 102)执行。应当认识到，程序400的多个方面可以根据油路的配置和/或该方法被应用到的泵而改变，如下所述。此外，程序400可以被用于循环除了机油以外的润滑剂的润滑回路。

在程序400的402处，确定流过油路的机油是否完全流过过滤器而未绕过过滤器。例如，绕过过滤器的机油可以经由过滤器旁通阀(例如，图1和图2的过滤器旁通阀6a)和/或经由定位在过滤器上游的泄压阀(例如，图1和图2中相应的泄压阀22、22’)通过围绕过滤器流动来实现。机油完全流过过滤器而不绕过过滤器的确定能够基于过滤器两端的预期压力差评估过滤器的状况。确定预期压力差可以涉及准确评估通过过滤器的机油的流率，在一些示例中，这仅能够在机油不绕过过滤器的情况下是有利的。因此，在一些示例中，可以基于仅在选择状况期间的过滤器两端的预期压力差来评估过滤器的状况，其中在选择状况期间从泵的出口泵出的机油完全流入过滤器的入口而不经由例如过滤器旁通阀或泄压阀绕过过滤器，该过滤器旁通阀被配置成在机油压力大于或等于旁通阀的设定点时使机油绕过过滤器，该泄压阀可以插在泵和过滤器之间。

在402处确定流过油路的机油是否完全流过过滤器而未绕过过滤器可以包括在404处确定发动机转速是否大于阈值转速。由于驱动机油流体通过油路的泵的出口压力可以与发动机转速成比例(例如，由于泵被发动机机械驱动)，因此超过阈值转速的发动机转速可以与超过过滤器旁通阀和泄压阀中的一个或两个的泄压设定点的泵出口压力相关联。换言之，过滤器旁通阀和泄压阀中的一个或两个可以在发动机转速超过阈值转速时打开，在这种情况下机油未完全流过过滤器。发动机转速可以基于来自传感器的输出而被确定，该传感器诸如如上所述的图3的传感器118。对于泵是固定排量泵的实施例，泵出口压力的减缓可能是不可行的，其中泵出口压力的减缓引起过滤器旁通阀和泄压阀中的一个或两个的打开，并因此引起机油绕过过滤器。然而，对于泵是可变排量泵的实施例，泵出口压力可以被限制，以便通过调整泵的排量，机油不绕过过滤器，即使在发动机转速超过阈值转速的情况下。如果在404处确定发动机转速超过阈值转速(是)，则程序400前进到406。如果在404处确定发动机转速小于或等于阈值转速(否)，则程序400前进到408。

在程序400的406处，确定泵是否是固定排量泵。发动机控制器可以存储油路中采用的泵类型，因此确定泵是否是固定排量泵可以包括从发动机控制器检索到泵类型。如果确定泵是固定排量泵(是)，则程序400返回至404。以此方式，对于机油绕过过滤器并且泵操作不能够被调整以驱动机油流体完全通过过滤器的状况，过滤器状况的评估可以被抑制。如果确定泵不是固定排量泵(否)，则程序400前进到408。在这种情况下，泵可以是可变排量泵。

在程序400的408处，对于泵是可变排量泵的实施例，泵的排量可以可选地被调整，以便泵的出口压力小于过滤器旁通阀和泄压阀的设定点。然而，对于泄压阀被定位在过滤器下游的实施例，泵排量可以被修改以将泵出口压力限制到过滤器旁通阀设定点之下，并且不将泵出口压力限制到泄压阀设定点之下。应当认识到，根据可变排量泵的配置，(例如，通过发动机控制器，诸如图1-3的控制器12)可以命令对泵排量调整或泵出口压力调整。对于命令对泵出口压力调整的实施例，泵排量可以通过命令对泵出口压力调整而被调整，这可以包括如果泵定位在过滤器的上游，则将泵出口压力限制到过滤器旁通阀的设定点和泄压阀的设定点之下。对于命令对泵排量调整的实施例，合适的数据结构(例如，查找表)或传递函数可以被采用以针对泵排量的给定调整确定泵出口压力的对应变化。确定的泵出口压力的变化可以与过滤器旁通阀和泄压阀的设定点中的一个或两个比较，以确定对排量的合适的调整。例如，泵排量可以随发动机转速增加而减小，以将泵出口压力维持在导致机油绕过过滤器的过大压力之下。应当认识到，在一些情况下，泵排量可以不被修改，即使在404处确定发动机转速超过阈值转速，因为对于未调整的泵排量，对应泵出口压力可能不导致机油绕过过滤器。

应当认识到，可替代地或除了上述那些之外，可以执行其它动作，作为在402处部分地确定流过油路的机油是否完全流过过滤器而未绕过过滤器。例如，定位在过滤器、过滤器旁通阀和泄压阀上游的压力传感器可以用于确定泵出口压力是否足够高以导致过滤器旁通阀和泄压阀中的一个或两个打开。参考图1和图2，在传感器感测过滤器旁通阀6a和泄压阀22(或阀22’)的入口上游的机油压力的实施例中，可以使用由压力差传感器14感测的上游压力。如果检测到可能导致过滤器旁通阀和泄压阀中的一个或两个打开的机油压力，则对于固定排量泵实施例，根据程序400，可以不评估过滤器的状况，而对于可变排量泵实施例，泵操作(例如，出口压力、排量)可以被修改。在其它实施例中，如果压力开关耦连到过滤器旁通阀和泄压阀，则其可以用于直接检测过滤器旁通阀和泄压阀的打开。

在程序400的410处，确定过滤器两端的预期压力差(ΔP)。预期压力差可以被确定为通过油路的机油流率和油路中的机油粘度的乘积。因此，确定预期压力差可以包括在412处基于泵操作确定机油流率。对于泵是固定排量泵的实施例，机油流率可以基于泵转速(例如，发动机转速)而被确定。对于泵是可变排量泵的实施例，机油流率可以基于泵转速和泵排量而被确定。确定预期压力差可以进一步包括在414处基于机油温度而确定机油粘度，这可以如上所述被测量或推测。

在415处，确定在410处确定的预期压力差是否在过滤器旁通阀的泄压设定点的阈值范围内。如果确定预期压力差不在过滤器旁通阀设定点的阈值范围内(否)，则程序400前进到416。如果确定预期压力差在过滤器旁通阀设定点的阈值范围内(是)，则程序400前进到417，其中在417处不做出推断，例如不做出关于过滤器的状况的评估。在417之后，程序400结束。以此方式，程序400可以响应于预期压力差和关于过滤器旁通阀设定点的阈值范围而被控制，以便在预期压力差在过滤器旁通阀设定点的阈值范围内时，阻止可以另外获得的错误推断。例如，如果预期压力差在过滤器旁通阀设定点的阈值范围内，则在这些状况下在过滤器两端测量的压力差接近预期压力差可以被解释为指示过滤器正常操作和过滤器旁通阀未打开。然而，实际上，过滤器旁通阀可能已经打开，例如如果测量压力差超过过滤器旁通阀设定点(例如，达2％)。各种合适的阈值范围可以被使用。作为非限制性示例，阈值范围可以约为过滤器旁通阀设定点的10％，使得不是设定点的10％或更接近设定点的预期压力差引起程序400的进一步执行，并且是设定点的10％或更接近设定点的预期压力差引起程序的终止。

在程序400的416处，测量过滤器两端的压力差。过滤器两端的压力差可以经由压力差传感器被测量，例如，诸如图1和图2的传感器14。然而，替代方法是可能的，其中非压力差传感器读数与命令的压力比较以确定过滤器两端的压力差。

现转至图4B，在程序400的418处，确定测量压力差是否超过预期压力差。如果确定测量压力差超过预期压力差(是)，则程序400前进到420。如果确定测量压力差未超过(例如，小于或等于)预期压力差(否)，则程序400前进到422，其中在422处不做出推断，例如，不做出关于过滤器的状况的评估。然而，在一些方法中，在422处没有得到推断可以被认为指示额定过滤器操作，例如，过滤器正常操作而未处于劣化模式(例如，阻塞)。程序400可以可选地前进到423，其中在423处过滤器的额定状况可以被指示给车辆操作者，这可以包括向车辆操作者提供过滤器的剩余操作寿命的估计。例如，图5中图示说明的方法500可以用于估计过滤器的剩余操作寿命并且将其指示提供给车辆操作者。应当认识到，在一些工况下，过滤器两端相对高的压力差可以被预期(例如，在发动机冷启动期间)；过滤器两端相对高的压力差的检测在这些状况下可以被认为指示过滤器的额定(例如，未劣化)状况。

在程序400的420处，确定测量压力差是否接近过滤器旁通阀的泄压设定点。过滤器旁通阀的设定点(和潜在地泄压阀的设定点)可以被存储在发动机控制器中并且从发动机控制器中检索到，或可替代地可以通过感测阀打开时的压力而被确定。例如，如果压力差在泄压设定点的5％之内，则压力差可以被认为接近泄压设定点。如果确定测量压力差接近过滤器旁通阀的泄压设定点(是)，则程序400前进到424。如果确定测量压力差未接近过滤器旁通阀的泄压设定点(例如，不在过滤器旁通阀的泄压设定点的5％之内)(否)，则程序400前进到432。

在程序400的424处，确定过滤器阻塞。在一些示例中，基于测量压力差与过滤器旁通阀设定点的接近度，可以推测阻塞程度(例如，作为总阻塞的百分比)，例如，测量压力差越接近过滤器旁通阀设定点，可以推测越大程度的阻塞。因此，在一些示例中，在424处可以确定过滤器的部分阻塞，而在另一些示例中，在424处可以确定完全阻塞(例如，100％)。在一些实施方式中，相比于下面描述的在438处执行的确定，在424处可以确定相对较大程度的阻塞。过滤器的阻塞可以被认为对应于过滤器的(例如，部分)劣化状况。

在424之后，可以可选地执行各种动作。例如，在426处，可以可选地警告车辆操作者过滤器阻塞，这在一些示例中可以包括提供阻塞程度的估计。在程序400的428处，指示过滤器劣化的诊断代码可以可选地设置在发动机控制器中。在程序400的430处，发动机操作可以可选地被修改以补偿过滤器劣化，例如，这可以包括限制发动机输出。更具体地，发动机操作可以被修改，以便避免机油压力和机油流率为最大的发动机工况。对于机油压力和机油流率是发动机转速的函数的实施例，对发动机操作的这种修改可以包括限制发动机转速(例如，限制到低于1500RPM的转速)。在一些示例中，发动机转速限制可以随机油粘度而变化，使得较高的限制用于较高的发动机转速(其中机油是低粘度的)并且相对较低的限制用于相对较低的发动机转速(其中机油是高粘度的)。在430之后，程序400结束。

如果在420处确定测量压力差不接近过滤器旁通阀设定点(否)，则程序400前进到432，其中在432处确定测量压力差是否实质大于过滤器旁通阀设定点。例如，如果测量压力差大于过滤器旁通阀设定点达15％或更多，则测量压力差可以被认为实质大于过滤器旁通阀设定点。如果确定测量压力差实质大于过滤器旁通阀设定点(是)，则程序400前进到434，其中在434处确定过滤器旁通阀设定点过度高(faulted high)。过滤器旁通阀设定点的故障(fault)可以被认为对应于过滤器的劣化状况。这之后可以紧随各种可选动作，包括在436处警告车辆操作者过滤器旁通过度。在436之后，程序400结束。

如果在432处确定测量压力差实质不大于过滤器旁通阀设定点(否)，则程序400前进到438，其中在438处确定过滤器部分阻塞。在一些示例中，部分阻塞可以包括在完全不阻塞(例如，0％阻塞)和完全阻塞(例如，100％阻塞，在这种情况下，机油可能不能在任何工况下流过过滤器)之间的任何水平的阻塞。在另一些示例中，在438处确定的部分阻塞可以小于可能已经在424处另外确定的部分阻塞或完全阻塞。部分阻塞可以被认为对应于过滤器的劣化状况。在此，测量压力差大于预期压力差，但不接近或不实质大于过滤器旁通阀设定点。各种可选动作可以紧随438，包括在440处警告车辆操作者部分过滤器阻塞，这在一些示例中可以包括提供阻塞程度的估计和/或提供过滤器的剩余操作寿命(例如，以英里、千米表示的距离)的估计。在440之后，程序400结束。

应当认识到，可以修改程序400的各个方面，而不偏离本公开的范围。例如，程序400被应用到的油路可以包括过滤器上游的两个或多个泄压阀，在这种情况下仅当机油完全流过过滤器而不通过过滤器上游的任何泄压阀绕过过滤器时，过滤器的状况可以基于过滤器两端的预期压力差而被评估。

图5示出图示说明用于油路中的过滤器的预测程序500的流程图。例如，程序500可以分别应用于图1和图2中的油路1和油路1’中的一个或两个。另外，程序500可以作为指令被存储在计算机可读存储器(例如，图1-3的控制器12的存储器)上并且由处理器(例如，控制器12的CPU 102)执行。此外，程序500可以被用于循环除了机油之外的润滑剂的润滑回路。

在程序500的502处，估计过滤器的剩余操作寿命。过滤器的剩余操作寿命可以在504处基于过滤器两端的测量压力差(ΔP)和过滤器两端的预期压力差之间的差而被估计。如上所述，过滤器两端的压力差可以经由压力差传感器(诸如图1和图2的传感器14)而被测量，而预期压力差可以基于油路中的机油流率和粘度。在一些示例中，剩余操作寿命可以与测量压力差和预期压力差之间的差成比例，使得相对小的差可以导致相对短的剩余操作寿命的估计，而相对大的差可以导致相对长的剩余操作寿命的估计。可替代地或附加地，过滤器的剩余操作寿命可以在506处基于过滤器旁通阀(例如，图1和图2中相应的阀22或22’)打开的频率而被估计。例如，过滤器旁通阀的打开可以经由来自耦连到旁通阀的位置开关(例如，图1和图2的开关16)的输出而被检测到。例如，相对较高频率的过滤器旁通阀打开可以导致相对较短的剩余操作寿命的估计，而相对较低频率的过滤器旁通阀打开可以导致相对较长的剩余操作寿命的估计。

在程序500的508处，在502处估计的过滤器的剩余操作寿命被指示给车辆操作者。过滤器的剩余操作寿命可以以各种合适的方式被指示给车辆操作者，诸如经由仪表板指示器。可替代地或附加地，过滤器的剩余操作寿命可以被显示给车辆操作者，例如，经由可以定位在接近车辆的中央控制台的车辆内显示器。在一些示例中，剩余操作寿命可以以距离形式被指示给车辆操作者，当车辆行进时，该距离耗尽估计的过滤器剩余操作寿命。此时，(例如，由于阻塞)可以建议更换过滤器。

在程序500的510处，基于在502处估计的过滤器的剩余操作寿命，可以可选地安排更换过滤器。例如，可以按照距离在发动机控制器(例如，图1-3的控制器12)中安排更换，当车辆行进时，该距离提示过滤器更换的建议，其可以被指示给车辆操作者。在510之后，程序500结束。

因此，如所示和所描述的，图4和图5中程序400和500分别可以用于以显著的粒度水平准确地评估润滑回路中过滤器的状况。在一些特定示例中，过滤器的剩余操作寿命可以被确定并且可选地指示给车辆操作者，避免过滤器过早更换，这可以减少与润滑剂过滤器更换相关的花费和有害废物问题。本文描述的诊断和/或预测可以仅在选择状况期间被执行，例如，在选择状况中，通过限制过滤器和使润滑剂能够绕过过滤器的一个或多个阀上游的泵的出口压力，一个或更多个阀被保持完全闭合。

注意，包括在本文中的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以存储为非临时性存储器中的可执行指令，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其它发动机硬件的控制系统执行。本文描述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或更多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行地执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述提供。根据使用的特定策略，所示的动作、操作和/或功能中的一个或更多个可以被重复地执行。此外，所述的动作、操作和/或功能可以图形化表示被程序化到发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器之内的代码，其中所述的动作通过执行包括各种发动机硬件组件结合电子控制器的系统中的指令而被执行。

应当认识到，本文所公开的构造和程序在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，上述技术可以使用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

下面的权利要求具体指出被认为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应当被理解为包括一个或更多个这样的元件的组合，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以通过本申请权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而要求保护。这样的权利要求，无论比原权利要求范围更宽、更窄、等同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。

Claims (19)

1.一种用于润滑剂过滤器的方法，其包含：

在选择状况期间，基于预期压力差与由压力差传感器输出的测量压力差之间的差，指示所述过滤器的状况，其中由所述过滤器的上游的泵泵送的所有润滑剂流入所述过滤器，其中如果所述测量压力差大于所述预期压力差并且实质大于过滤器旁通阀设定点，则指示对应于所述过滤器旁通阀设定点的故障的所述过滤器的劣化状况。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择状况是额定状况和所述劣化状况中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预期压力差被确定为润滑剂流率和润滑剂粘度的乘积。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述润滑剂流率基于所述泵的转速和排量中的一个或两个被确定。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述润滑剂粘度基于润滑剂温度确定。

6.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括经由所述泵、过滤器旁通阀和泄压阀过滤润滑回路中的润滑剂，以及

其中在所述选择状况期间，所述泵的出口压力被限制为小于所述过滤器旁通阀和所述泄压阀的各自设定点中的一个或两个。

7.根据权利要求6所述的方法，其中通过调整所述泵的排量，限制所述泵的所述出口压力。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述选择状况期间，发动机转速小于阈值发动机转速。

9.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述测量压力差大于所述预期压力差但既不接近也不实质大于过滤器旁通阀设定点，则指示对应于所述过滤器的部分阻塞的所述劣化状况。

10.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述测量压力差大于所述预期压力差并且接近过滤器旁通阀设定点，则指示对应于所述过滤器的完全阻塞的所述劣化状况。

11.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述测量压力差不大于所述预期压力差，则指示额定状况。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：基于所述测量压力差和所述预期压力差之间的所述差和过滤器旁通阀打开频率中的一个，显示所述过滤器的剩余操作寿命。

13.根据权利要求12所述的方法，其中显示所述过滤器的所述剩余操作寿命包括对于相对较高的过滤器旁通阀打开频率估计相对较短的剩余操作寿命，以及

其中显示所述过滤器的所述剩余操作寿命包括对于相对较低的过滤器旁通阀打开频率估计所述过滤器的相对较长的剩余操作寿命。

14.一种油路，其包含：

泵，其被配置成将机油泵送通过所述油路；

过滤器，其在所述泵的下游；

压力差传感器，其被配置成测量所述过滤器两端的压力差；

过滤器旁通阀，其被配置成在机油压力大于或等于设定点的情况下使机油绕过所述过滤器；以及

控制器，其包含处理器和计算机可读存储器，所述计算机可读存储器存储可由所述处理器执行的指令，以：

在选择状况期间，

确定所述过滤器两端的预期压力差；以及

基于测量压力差和所述预期压力差之间的差，指示所述过滤器的状况，所述状况是额定状况和劣化状况中的一种，其中如果所述测量压力差大于所述预期压力差并且实质大于过滤器旁通阀设定点，则指示对应于所述过滤器旁通阀设定点的故障的所述过滤器的所述劣化状况。

15.根据权利要求14所述的油路，其中在所述选择状况期间，由所述泵泵送的机油完全流入所述过滤器而不经由所述过滤器旁通阀绕过所述过滤器，所述指令进一步可执行以：

响应于所述过滤器旁通阀的打开，基于来自所述压力差传感器的输出，确定所述过滤器旁通阀的所述设定点；

如果所述设定点超过上限阈值，则指示所述设定点过度高；以及

如果所述设定点下降到下限阈值之下，则指示所述设定点过度低。

16.根据权利要求14所述的油路，进一步包含：泄压阀，其插在所述泵和所述过滤器之间，其中在所述选择状况期间，由所述泵泵送的所述机油完全流入所述过滤器而不通过所述泄压阀。

17.根据权利要求14所述的油路，进一步包含：耦连至所述过滤器旁通阀的位置开关，其中所述指令可由所述处理器进一步执行以基于所述过滤器旁通阀的打开频率估计所述过滤器的剩余操作寿命，所述频率基于来自所述位置开关的输出被确定。

18.一种用于车辆的发动机润滑剂过滤器的方法，其包含：

基于测量压力差和预期压力差之间的差，指示所述过滤器的状况，所述差仅在由所述过滤器的上游的泵泵送的所有润滑剂流过所述过滤器而不绕过所述过滤器的状况期间被确定，其中如果所述测量压力差大于所述预期压力差并且实质大于过滤器旁通阀设定点，则指示对应于所述过滤器旁通阀设定点的故障的所述过滤器的劣化状况。

19.根据权利要求18所述的方法，其中在由所述泵泵送的所有润滑剂流过所述过滤器而不绕过所述过滤器的所述状况期间，所述泵的出口压力被限制，使得使润滑剂能够绕过所述过滤器的一个或多个阀被维持完全闭合。