CN106139720B - 过滤器、过滤组件、过滤系统及用于识别合格过滤元件的安装的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过滤组件，该过滤组件具有用于过滤燃料的过滤元件、用于合格过滤元件的过滤器壳体；以及感测过滤器壳体中水的存在的燃料中水传感器。燃料中水传感器的电阻基于合格过滤元件是否安装在壳体中而改变。过滤组件还可具有布置在过滤器壳体和合格过滤元件中的至少一个上的多个磁性元件。多根导线布置于过滤器壳体和合格过滤元件中的至少另一个上。控制电路基于多根导线中的电流变化，确定合格过滤元件安装在过滤器壳体中。

Description

过滤器、过滤组件、过滤系统及用于识别合格过滤元件的安装 的方法
本申请是申请日为2013年4月24日、申请号为201380020432.2、发明名称为“过滤器、过滤组件、过滤系统及用于识别合格过滤元件的安装的方法”的发明申请的分案申请。
相关申请交叉引用
本申请要求于2012年4月30日提交的美国临时专利申请No.61/640.420的权益和优先权，其整体以引用方式纳入本文中。
技术领域
本发明涉及一种过滤器，并且更具体地涉及过滤器、组件、系统和用于识别合格过滤元件的安装的方法。
背景技术
整体以引用方式纳入本文的美国专利No.6533926公开了一种可更换式滤芯，该滤芯包括具有电连接至一对同心电路环的数据组件的端板。该数据组件可包括传感器、数据芯片或电阻器，并被配置成用于在滤芯被定位在过滤组件的壳体中(使得电路环与壳体中的电触点连接)时，向远程站提供过滤信息。
整体以引用方式纳入本文的美国专利No.6537444公开了一种可更换式滤芯，其包括过滤元件和接合到其端部的端板。该端板包括至少两个电触点和包括释放段的键槽。当滤芯正确安装到过滤组件的壳体内时，附连到壳体的中心柱的键被容纳在端板的释放段且它们的电触点与壳体的相应电触点接触，造成数据组件通电。数据组件可包括组装到端板的外露表面的传感器、数据芯片或电阻器。
整体以引用方式纳入本文的美国专利No.7615151和No.7850845公开了具有安装完整性的过滤器，其允许流体仅在第一安装状态下流动而在第二不期望的或错误安装的状态下不流动，所述不期望的或错误安装的状态包括过滤元件在壳体中不适当对准或安装不当、过滤元件不正确更换、缺失过滤元件和壳体盖不正确。磁性驱动阀具有根据安装状态控制流体流动的活塞。
整体以引用方式纳入本文的美国专利No.13092310公开了一种用于燃料过滤装置的水传感器，其包括主体，主体具有布置在靠近该主体的第一端的至少一个电触点。一个或多个电触点可操作地可集中到电控制单元。多个传感器触点设置成靠近该主体的第二端。传感器触点被配置成用于检测多个水位，并提供检测出的各水位的结果。电触点被配置成向电控制单元发送输出。由水传感器提供的水位信息可以由控制装置进行跟踪，以确定水的填充率是否达到警戒值。
整体以引用方式纳入本文的美国专利No.61355401公开了一种用于确认合格过滤元件安装在壳体中的安全运行过滤系统。电气开关具有第一电气状态和第二电气状态，第一电气状态对应于合格过滤元件安装在壳体中的状态，第二电气状态对应于合格过滤元件没有安装在壳体中的状态。
发明内容
本发明内容被提供以引入在下文的具体实施例中进一步描述的概念的选择。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于辅助限制所要求保护的主题的范围。
在一些例子中，过滤组件包括用于过滤燃料的合格过滤元件、用于合格过滤元件的过滤器壳体和感测过滤器壳体中水的存在的燃料中水传感器(water-in-fuel sensor)。该组件被配置成使得燃料中水传感器的电阻值基于合格过滤元件是否安装在壳体内而变化。
在其他示例中，过滤系统包括用于过滤燃料的合格过滤元件、用于合格过滤元件的过滤器壳体、感测过滤器壳体中水的存在的燃料中水传感器以及根据燃料中水传感器的电阻值确定过滤器壳体中是否存在水的控制电路。该控制电路电连接到燃料中水传感器，并且根据燃料中水传感器的电阻确定合格过滤元件是否安装在壳体中。
在进一步的示例中，提供了用于识别具有的过滤器壳体的过滤组件中的合格过滤元件的方法。该方法包括：提供具有电路的燃料中水传感器，所述电路包括位于所述壳体的第一部分和位于所述合格过滤元件的第二部分；将所述合格过滤元件插入所述过滤器壳体中；通过控制电路感测所述燃料中水传感器的电阻的变化；以及基于电阻的变化，指示所述合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中。
在进一步的示例中，所述过滤组件包括过滤器壳体、合格过滤元件、布置在所述过滤器壳体和所述合格过滤元件中的至少一个上的多个磁性元件，所述多个磁性元件的每个磁体具有磁场。多根导线布置于所述过滤器壳体和所述合格过滤元件中的另一个上。控制电路电连接至所述多根导线并检测所述多根导线中的电流。当所述合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中，所述多根导线切割所述多个磁性元件中的至少一个的磁场，从而改变所述多根导线中的电流。所述控制电路基于所述多根导线中的电流变化，确定所述合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中。
在进一步的示例中，提供了一种用于识别具有过滤器壳体的过滤组件中的合格过滤元件的方法。该方法包括：在所述合格过滤元件和所述过滤器壳体中的至少一个上设置多个磁性元件，所述多个磁性元件包括磁场；在所述合格过滤元件和所述过滤器壳体中的另一个上设置多根导线；将所述合格过滤元件安装到所述过滤器壳体中；通过控制电路感测沿所述多根导线的电流；以及当流过所述导线的电流变化时，通过控制电路识别所述合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中。
简要附图说明
过滤器、组件、系统和用于识别合格过滤元件在过滤器壳体中的安装的方法在下文中结合附图描述。在整个附图中使用类似的标号来指示相似的特征和部件。
图1示出了用于过滤燃料的过滤系统。
图2是图1中的过滤组件的局部视图，示出了燃料中水传感器。
图3A是用于过滤组件的燃料中水传感器的另一示例。
图3B是用于过滤组件的燃料中水传感器的另一示例。
图4是用于过滤组件的燃料中水传感器的另一示例。
图5A-5B是该组件的过滤器壳体的端盖的示例。
图6A-6B是该组件的过滤器壳体的端盖的其他示例。
图7A-7D是燃料中水传感器和端盖的组合的示例。
图8A-8B是燃料中水传感器和端盖的组合的其他示例。
图9A-9F是燃料中水传感器和端盖的组合的锁定装置的示例。
图10A-10B是用于将电路的第一或第二部分相对于彼此锁定的机械锁的示例。
图11A-11D是具有多个磁性元件、多根导线和控制电路的过滤组件的示例，该控制电路电连接到导线并检测导线中的电流。
具体实施方式
在本详细描述中，为了简洁、清晰和便于理解而使用了某些术语。从中并不能推断出超过现有技术的要求的不必要的限制，因为这些术语是用于描述性的目的且旨在被广义地解读。本文描述的不同的过滤器、组件、系统和方法可以单独使用，或与其它过滤器、组件、系统和方法组合使用。在所附权利要求的范围内，各种等同物、替代物和修改都是可能的。
图1示出了用于过滤燃料的过滤系统20。该过滤系统20包括过滤组件22，过滤组件22具有可更换的、合格过滤元件24，过滤器元件24容纳在可重复使用的过滤器壳体26中，合格过滤元件24和过滤器壳体26的形状和结构，仅仅是示例性的，可以与图示和描述的形状和结构广泛地不同。也就是说，本公开的概念可以应用到各种各样的过滤系统和组件，在图示的特定示例中，合格过滤元件24是圆柱形滤芯，其被安装到相应的圆柱形的可重复使用的过滤器壳体26中。合格过滤元件24具有顶部和底部端盖28、30以及置于其间的打褶过滤介质32。过滤器壳体26具有基础容器34，基础容器34具有下端壁36和向上延伸的周向侧壁38。下端壁36和向上延伸的周向侧壁38一起界定了用于接收和容纳合格过滤元件24的空腔37。盖40通过螺纹连接42可移动地连接至周向侧壁38的顶端。盖40的连接封闭了空腔37并将合格过滤元件24固定到位。在本示例中，基础容器34还具有中心柱44，中心柱44延伸进入合格过滤元件24的内周孔43。在一些示例中，与常规的一样，中心柱44的上端(未示出)可以连接到或抵接顶端盖28的下表面(未示出)。与常规的一样，流过过滤组件22的燃料流过过滤介质32，用于过滤其中的杂质。
参考图1和图2，过滤组件22还包括独特的燃料中水(下文称为“WIF”)传感器46，其被配置成用于感测过滤器壳体26中水的存在。存在于燃料过滤器壳体中的水可能会对过滤组件的性能产生不利的影响，因此一旦燃料过滤器壳体中存在水，希望立刻被诊断出。在这个示例中，WIF传感器46被配置成当在基础容器34的底部聚集有一定高度的水时有利地检测出，使得操作者警惕到该情况并采取纠正措施。本领域的普通技术人员熟知WIF传感器的基本功能。在本申请人的美国专利申请No.2011/0259802中提供了常规的WIF传感器的示例，其通过参考引入本文。WIF传感器基于燃料具有非常低的导电性的原理来工作，对于所有的实际目的，燃料可以被认为是电绝缘体。另一方面，由于水中的杂质，水相对是导电的。常规的WIF传感器具有接收电流的电路(以下称为“WIF电路”)。WIF电路为该电流提供了电阻。电阻的量将根据该传感器的部分是否被设置在水或燃料中而改变。基于这些原理，WIF传感器允许操作者能够通过监测传感器中电阻的大小，容易地诊断燃料中是否有水。
图1和图2中所示的独特的WIF传感器46与常规的WIF传感器不同，其包括电路(下文中称为“WIF电路”)48，电路48具有与过滤器壳体26放置在一起的第一部分49和与合格过滤元件24放置在一起的第二部分51。分离的第一部分49和第二部分51被定向成使得正确安装在过滤器壳体26中的合格过滤元件24与第一、第二部分电连接，从而提供更完整的WIF传感器46的WIF电路48，并改变第一部分49的电阻。如下文中将进一步解释地，将WIF传感器46分离成分别设置在合格过滤元件24和过滤器壳体26上的分离的部分，这提供了改进的过滤系统20、过滤组件22和使用方法，允许操作者容易地识别出安装到过滤器壳体26中的过滤元件是否为合格过滤元件24，而不是一个假冒或任何其他不符合要求的过滤元件。合格过滤元件24的安装主动地电连接第一部分49和第二部分51，从而改变WIF电路48的电阻，从而表明合格过滤元件24已被安装。所述的第一部分49和第二部分51的确切性质和结构，可以与图1和2中所示的不同，从下面参照其余附图讨论的示例可以明显看出。WIF传感器46不需要位于基础容器34的底部，且根据过滤器壳体26的定位和流过其的流体方向，WIF传感器46可替代地定位成用于诊断过滤器壳体26中的其它位置的水状况。
在图1和图2所示的特定示例中，WIF电路48的第一部分49包括第一和第二电触点，第一和第二电触点在本实施例中是延伸穿过WIF传感器46的本体66的细长的金属引脚60、62。也可以或者替代地使用其它数量和类型的电触点，电触点还可以包括插头孔和/或类似物。在这个示例中，WIF传感器46被安装在下端壁36中，第一、第二引脚60、62都具有延伸进入基础容器34的第一端68和从基础容器34延伸出的第二端70。第一端68用于感测过滤器壳体26中是否有水，第二端部70用于连接至控制电路50，下文中将进一步描述。WIF电路48的第二部分51与合格过滤元件24定位在一起，并包括导电材料23，当合格过滤元件24被正确地安装在过滤器壳体26中时，导电材料23将引脚60、62的第一端部68连接在一起。在此示例中，导电材料23位于合格过滤元件24的底端盖30上，然而，导电材料23不是必须位于底端盖30上，而是可以位于合格过滤元件24的其他任何位置，只要当合格过滤元件24被安装在壳体中时，导电材料23能够有效地电连接第一和第二引脚60、62的第一端68即可。在本示例中，导电材料23包括任何导电性金属，然而，导电材料23的性质和结构可广泛地变化，导电材料23的不同结构将在下文中参考图5-8进一步描述。
参考图1，过滤系统20还包括控制电路50，其通过电连接件52、54电连接到WIF传感器46，电连接件52、54在控制电路50与第一和第二引脚60、62的第二端70之间延伸。控制电路50包括可编程处理器56和存储器58。与常规的一样，可编程处理器56可通信地连接到包括易失性或非易失性存储器的计算机可读介质，计算机可读介质存储在该存储器上。可编程处理器56可以访问计算机可读介质，并在执行计算机可读代码时实现如本文所述的功能。控制电路50可以是用于解读WIF传感器46检测到的信息的任何合适的控制装置，且可以是(但并不局限于)发动机控制模块(ECM)、控制器、流体管理控制模块或任何合适的数据信息处理装置，其可以采用一个或多个软件程序，如适当的话。在本示例中，控制电路50由任何常规电源来供电，诸如例如一个或多个电池63。通过电连接件52、54，控制电路50被配置成将电流提供至延伸通过WIF传感器46的第一、第二引脚60、62中的一个，并从第一、第二引脚60、62中的另一个接收电流。然而，控制电路50不是必须提供电流给引脚60、62；而所述电流可以通过任何其它动力源，例如电池，被直接提供至WIF传感器46。通过电连接部件52、54，控制电路50被电连接至WIF传感器46，使得WIF传感器46的电阻的变化被控制电路50感测到。如下文进一步描述地，基于电阻的这种变化，控制电路50被编程成用于识别出燃料中是否有水，以及过滤器壳体26中是否安装有合格过滤元件24。
过滤系统20可任选地包括具有报警灯59、61的输出装置57，和/或用于警示操作者过滤器壳体26中是否存在水以及过滤器壳体26中是否安装有合格过滤元件24的其它常规的装置。控制电路50通过有线或无线通信链路53电连接到输出装置57，流过有线或无线通信链路电信号可以由控制电路50发送并被输出装置57接收。控制电路50被编程成用于控制输出装置57，当控制电路50判断出过滤器壳体26中存在水时和当控制电路50判断出在过滤器壳体中存在合格过滤元件24时，分别点亮报警灯59、61。输出装置57的类型可与图示和描述的不同，例如，可以包括用于将信息传送给操作者的任何常规的输出装置，例如视频显示屏，LED发光显示器，音频扬声器，和/或类似物。
在图1和2所示的示例中，WIF传感器46的本体通过螺纹连接64被连接到下端壁36。因此，通过相对于彼此旋转WIF传感器46和过滤器壳体26中的一个来安装WIF传感器46。然而，螺纹连接64只是WIF传感器46和下端壁36之间的可能的永久或暂时的连接的很多示例中的一个。在图3B所示的另一示例中，WIF传感器46的本体66可被永久地模制成下端壁36的一部分，使得WIF传感器46成为过滤器壳体26的一部分。尽管WIF传感器46和过滤器壳体26的连接类型并不重要，且可以与图示和描述的不同，而当合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中时，连接的类型确实影响第二部分51的导电性材料23和第一部分49的引脚60、62有效对齐的方式。下文中将参考图9A-9F进一步讨论这个问题。
参照图1和图2，在使用中，当过滤器壳体26中不存在水且当过滤器壳体26没有安装合格过滤元件24时，控制电路50将检测到流过引脚60、62的开路。也就是说，由于引脚60和62没有相互电连接，施加到WIF电路48的电流将不会完全地流过引脚60、62而返回到控制电路50。当检测到这样的开路时，控制电路50被编程成用于控制输出装置57来指示过滤器壳体26中没有水和过滤器壳体26中没有安装合格过滤元件24。如果过滤器壳体26中有上升到某个高度的水，使得第一、第二引脚60、62的端部68浸没在水中，由于水的相对高的导电性，控制电路50将检测到引脚60、62之间的相对低的电阻。也就是说，水电连接第一、第二引脚60、62的端部68，并给电流流动提供较低的阻抗。控制电路50被编程成用于监测引脚60、62之间的总电阻，并将该电阻与存储在存储器58中的一个或更多个电阻值比较。该电阻值可以，例如，以对应于WIF传感器46的状况的已知电阻值的查找表或其他列表的形式，被存储在存储器中。存储器58存储了对应于引脚60、62的端部68浸没在水中时的电阻值。当控制电路50识别出WIF电路48的电阻对应于该存储电阻值，控制电路50被编程成通过通信链路53与输出装置57通信并控制输出装置57指示过滤器壳体26中存在水。
类似地，当合格过滤元件被安装在过滤器壳体26中使得第一、第二引脚60、62的端部68通过导电材料23连接时，WIF传感器46的电阻也将改变。来自控制电路50的电流也将通过导电材料23流过第一、第二引脚60、62。导电材料23将对流过引脚60、62的电流提供某一电阻值。控制电路50被编程成用于监测引脚60、62之间的电阻，并将该电阻与存储器58中存储的一个或多个电阻值比较。在一个示例中，当控制电路50识别任何流过引脚60、62的电流，控制电路50被编程成用于控制输出装置57指示合格过滤元件24被安装在过滤器壳体26中或过滤器壳体26中存在水。在另一实例中，存储器58在查找表或其他列表中具有对应于合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中的情况的存储的电阻值。当对应于该存储电阻值的WIF传感器48的电阻被控制电路50识别时，控制电路50被编程成用于控制输出装置57指示合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中。
如上面所讨论地，WIF电路48的结构可以变化。图3A示出了另一个示例，其中WIF传感器46包括在第一、第二引脚60、62之间延伸并且电连接第一、第二引脚60、62的电阻器78。类似于图2中的示例，控制电路50对由电阻器78连接的所述第一、第二引脚60、62施加电流。如果合格过滤元件24未安装在过滤器壳体26中且过滤器壳体26中没有水，该电流将遇到由电阻器78提供的已知的或可预测的电阻。控制电路50被编程成用于监测引脚60、62之间的电阻并将监测到的电阻与存储在存储器58中的一个或多个电阻值相比较。存储器58具有存储的电阻值，该存储的电阻值对应于合格过滤元件24未安装在过滤器壳体中且过滤器壳体26中没有水的情况，该已知电阻由电阻器78提供。当对应于该存储的电阻值的WIF传感器48的电阻被控制电路50识别时，控制电路50被编程成用于控制输出装置57显示合格过滤元件24未安装在过滤器壳体26中且过滤器壳体26中没有水。
当过滤元件24未安装在过滤器壳体26中而过滤器壳体26中存在电连接第一、第二引脚60、62的端部的水时，一些电流将流过引脚60、62的端部68，因为水通常会提供比电阻器78提供的电阻更小的电阻。在一些示例中，一些电流仍然还可流过电阻器78。流过引脚60、62和电阻器78的相对电流量将取决于各自提供的电阻。控制电路50被编程成用于监测引脚60、62之间的总电阻，并将该电阻与存储在存储器58中的一个或多个电阻值比较。存储器58具有对应于引脚60、62浸没在水中的情况的存储的电阻值。当对应于该存储的电阻值的WIF传感器48中的电阻由控制电路50识别时，控制电路50被编程成用于控制输出装置57指示过滤器壳体26中存在水。
当合格过滤元件24被安装在过滤器壳体26中时，第一、第二引脚60、62的端部68由导电材料23连接，且导电材料23将给流过引脚60、62的电流提供某一电阻，其通常将小于电阻器78提供的电阻。流过引脚60、62和电阻器78的相对电流量将取决于各自提供的电阻。同样地，控制电路50被编程成用于监测引脚60、62之间的电阻，并将该电阻与存储在存储器58中的一个或多个电阻值进行比较。存储器58具有存储的电阻值，该存储的电阻值对应于合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中且电流流过导电材料23，可选地也流过电阻器78的情况。当在WIF传感器48的电阻由控制电路50识别，控制电路50被编程成用于控制输出装置57指示合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中。
图4示出了WIF传感器46的另一示例。在该示例中，WIF电路48的第一部分49有三个引脚60、62和80。引脚60和62具有延伸进入过滤器壳体26的端部68。引脚60和80具有延伸出过滤器壳体26的端部70。引脚62和80由电阻器78连接。当未安装合格过滤元件24且引脚60、62不在水中，将没有电流流过WIF传感器46。控制电路50将感测到开路，并将控制输出装置57显示该情况，如图1和图2中的示例所讨论的。当合格过滤元件件24安装在过滤器壳体26中，在底端盖30上的导电材料23电连接引脚60、62的端部68，从而连接所述WIF电路48的第一和第二部分49、51。电流将通过导电材料23流过引脚60、62的端部68并流过连接引脚60、80的电阻器78。由导电材料23和电阻器78提供的总电阻将由控制电路50监测。控制电路50被编程成用于监测引脚60、62和80之间的电阻值，并将该电阻值与存储在存储器58中的一个或多个电阻值比较。存储器58具有对应于合格过滤元件被安装在过滤器壳体26中的情况的存储的电阻值。当对应于该存储的电阻值的WIF电路48的电阻被控制电路50识别时，控制电路50被编程成用于控制输出装置57指示合格过滤元件24被安装在过滤器壳体26中。
另外，一旦过滤器壳体26中存在上升至一定高度的水，使得第一、第二引脚60、62浸没在水中，由于水的相对高的导电性，控制电路50将监测到引脚60、62之间的相对低的电阻。也就是说，水电连接第一、第二引脚60、62的端部68并对流过引脚60、62的电流提供一些电阻，然而该电阻通常将小于由导电材料23和电阻器78所提供的电阻。控制电路50被编程成用于监测引脚60、62之间的电阻，并将该电阻与存储在存储器58中的一个或多个电阻值比较。存储器58具有对应于引脚60、62浸没在水中的情况的存储的电阻值。当对应于该存储的电阻值的WIF电路48的电阻被控制电路50识别时，控制电路50被编程成用于控制输出装置57指示在过滤器壳体26中存在水。
如上面所讨论地，WIF电路48的第二部分53的结构和定向可以变化。在一个实例中，参考图5，导电材料23形成围绕底端盖30周向设置的一对同心导电环72、74。同心导电环72、74通过径向延伸的导电接头76连接在一起。同心导电环72、74和WIF传感器46的引脚60、62均定向且等距地间隔开，使得当合格过滤元件24正确地安装在过滤器壳体26中时，同心导电环72、74与接触件或引脚60、62的端部68对齐并配合，从而连接第一、第二部分49、51并闭合WIF电路48。第二部分51的结构可选地可与图1-4中示出的第一部分49的任何构造组合应用。另外，导电材料23不是必须形成为同心的环形，并且不是必须围绕底端盖30周向对齐，如在下面的附图的其他示例中变得显而易见的。
在图5B所示的示例与图5的示例类似，不同之处在于它包括电阻器82，而不是径向延伸的导电接头76。电阻器82位于第二部分51并电连接同心导电环72、74。第二部分51的结构可选地可与图1-4所示的任何结构组合应用。当图5B的结构与图3A和图4的结构组合使用时，WIF电路48将包括两个并联地电连接的电阻器78、82，当安装了合格过滤元件24时，第一部分和第二部分49、51被连接在一起。电阻器78位于第一部分49且电阻器82位于第二部分51。
图6A示出了在底端盖30的第二部分49的另一示例，其中导电材料23包括分叉的非圆周导电环88，非圆周导电环88在合格过滤元件24安装在过滤器壳体26时用于连接第一、第二引脚60、62的端部68。非圆周导电环88的直径与第一、第二引脚60、62之间的距离大致相等以辅助所述连接。电阻器82位于第二部分并电连接非圆周环88的两个半个88a、88b。第二部分51的这种结构可选地可与图1-4中所示的任何结构组合使用。当图6A中的结构与图3A或图4中的结构组合使用时，WIF电路48将包括两个电阻器78、82，当合格过滤元件24被安装且第一、第二部分49、51接合在一起时，两个电阻器78、82串联。电阻器78位于第一部分，电阻器82位于第二部分51。
图6B是类似于图6A的示例，除了圆周导电环88是模制在底端盖30的完整的圈，因而不需要所述电阻器82或另一类型的连接。
图7A-7D描述了WIF电路48的所述第一和第二部分49、51的许多可能的组合和结构中的一些。在图7A中，底端盖30整体(或至少部分地)由导电材料23形成，使得底端盖30本身形成所述第一部分51，用于闭合WIF电路。合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中使得第一、第二引脚60、62的端部68接触底端盖30，因而闭合所述WIF电路48。第二部分51的结构可与图1-4所述的结构组合应用。
图7B示出了分别如图3A和5B所示，如上文所述的WIF传感器46和端盖30的组合。
图7C示出了分别如图2和5B所示，如上文所述的WIF传感器46和端盖30的组合。
图7D示出了分别如图4和5A所示，如上文所述的WIF传感器46和端盖30的组合。
在图8A和8B描绘的示例中，当合格过滤元件24被安装在过滤器过滤元件26中时，WIF电路48的第一和第二部分通过一个中间导电元件90连在一起。这些示例说明第一、第二部49、51并不是必须直接连接在一起，而是可以通过一中间导电元件连接。在图8A中，导电元件90包括过滤器壳体26的部分，尤其是将第一引脚60连接到底端盖30的导电金属套92。在本实施例中，底端盖30可以类似图7A的例子，其中所有或至少部分的底端盖30由导电材料23形成且其自身提供了WIF电路48的第二部分51。导电金属套92在过滤器壳体26的内表面94上，并连接至引脚60。导电套92衬在基础容器34的内部并在其中向上延伸。当合格过滤元件24安装在过滤器壳体26中时，导电金属套92的至少顶端115与端盖30上的导电材料23配合。引脚62的端部68也与导电材料23连接，由此连接WIF电路48的第一和第二部分49、51，其功能类似于图4中所示的示例。
在图8B中，导电元件90包括在过滤器壳体26的中心柱44上的导电金属套96。当合格过滤元件24被正确地安装在过滤器壳体26中时，该导电性金属套96将第二和第三引脚62、80连接至底端盖30上的导电材料23。这样就闭合WIF电路48，其功能类似于图4中所示的示例。
通过研究和实验，本发明的发明人还发现，希望WIF电路48的所述第一和第二部分49、51的径向定位在安装过程中自动或容易地对齐，使得当合格过滤元件被插入到过滤器壳体26时，在第一和第二部分49、51之间形成所述电连接。这样，在图示的例子中，希望一旦合格过滤元件被正确地安装，第一和第二引脚60、62的端部68与合格过滤元件24的导电元件23对齐。图9A-9F示出了能够实现这一目标的组合中的一些。
在图9A中，WIF传感器46或是被锁至过滤器壳体26或是形成为过滤器壳体26的一部分，使得WIF传感器46不能相对于所述过滤器壳体旋转。这种类型的WIF传感器46的一个示例在图3B中示出。底端盖30与图7A中的示例相似，其中底端盖30的部分或整个底端盖30由导电材料23制成，因而其自身提供WIF电路48的第二部分51。此外，底端盖30上设有沿径向同心的周向槽84、86，用于接收和配合于第一、第二引脚60、62的端部68、70。周向槽84、86通过径向连接槽85电连接。底端盖可相对于WIF传感器46设在任何旋转位置，因为槽84、86的整个圆周一致地允许所述第一、第二部分49、51之间的电接触。
在图9B中，底端盖30类似于图7A中的示例，其中一部分或整个底端盖30由导电材料23制成，因而其自身提供WIF电路48的第二部分51。此外，底端盖30设置有一非圆周的环形导电槽93。机械锁99被设置成用于保持底端盖30，使得非圆周导电槽93相对于WIF传感器46保持在固定的圆周位置。机械锁的类型可以有很大变化，一些实施例参考图10A和图10B如下文所述地公开。WIF传感器46的本体66通过螺纹连接42连接到过滤器壳体26，使得本体66相对于过滤器壳体26在径向上可旋转。导电槽93的环形形状和固定圆周位置保证了第一、第二引脚60、62的端部68之间的适当电连接，而无需考虑WIF传感器46的本体66相对于过滤器壳体26的径向定位。机械锁99确保导电槽93与第一、第二引脚60、62的端部68对齐。
在图9C中，底端盖30与图7A的示例相似，其中底端盖30的至少一部分由导电材料23制成，因而其自身提供WIF电路48的第二部分51。此外，底端盖30设有形成于其中的非圆周、环形导电槽93。WIF传感器46类似于图3B的示例，其中WIF传感器46的主体66与过滤器壳体26锁在一起，或者形成于过滤器壳体26中。机械锁99锁定了底端盖30相对于过滤器壳体26的旋转方向。
图9D示出了另一示例，其中底端盖30与图5A的示例相似，WIF传感器46与图3B中的示例相似。WIF传感器46的本体66与过滤器壳体26锁在一起或者为过滤器壳体26的一部分。当合格过滤元件24被安装在过滤器壳体26中时，导电环72，74的同心圆周性质确保了WIF电路的第一、第二部分49、51之间发生连接，而无需考虑合格过滤元件24相对于固定的WIF传感器46的旋转位置。
图9E类似于图9D，除了底端盖30设置有环形的、非圆周导电环88，替代了圆周同心导电环72、74。机械锁99锁定了底端盖30相对于过滤器壳体26的旋转方向。WIF传感器46的本体66与过滤器壳体26锁在一起或者为过滤器壳体26的一部分。因此，当合格过滤元件安装在所述过滤器壳体26中时，非圆周导电环87、88的周向定位与WIF传感器46的周向定位对齐。
图9F示出了另一实施例，其中底端盖30与图7A的示例相似，WIF电路48的第一部分49与图2的示例类似。底端盖30的至少一部分由导电材料23制成，使得当合格过滤元件安装在过滤器壳体26中时，实现相应的第一和第二部分49、51的周向对齐。
图10A和10B示出了用于将WIF电路48的第一、第二部分49、51锁在一起的机械锁99的示例。图10A示出了一示例，其中引脚98被弹簧101偏压以与底端盖30上相应的凹导电环100配合。弹簧101设置在WIF传感器46的引脚60、62、80中的一个上。引脚98具有与连接弹簧101配合的头部103。支架105的底座配合弹簧101的相反侧。合格过滤元件24插入过滤器壳体26使得底端盖30向WIF传感器46的引脚60、62及可选地80移动，从而使凹导电环100与引脚98的头部105配合。这压缩弹簧101直到引脚98接触引脚60、62、80，由此形成电连接，并闭合WIF电路48。图10B示出了与图10A中的组件一起使用的底端盖30的示例，其中凹导电环100为形成于底端盖30的导通槽113的形式。
图11A-11B示出了具有合格过滤元件202和用于合格过滤元件202的过滤器壳体204的过滤组件200的另一例子。至少一个磁性元件206设置在合格过滤元件202上。磁性元件206具有磁场208，可以是磁铁或任何其它类型的磁性元件。一对导线210被设置在过滤器壳体204上。具有可编程的处理器214和存储器216的控制电路212电连接到导线210以监测流过导线210的电流。在该实例中，合格过滤元件202为具有圆周外表面218的圆柱形过滤元件。磁性元件206在圆周外表面218上。合格过滤元件202可通过顺时针旋转合格过滤元件202而安装在过滤器壳体204中，使得磁性元件206在旋转过程中经过多根导线210。可通过逆时针旋转合格过滤元件将合格过滤元件202安装在过滤器壳体204中，使得磁性元件206在旋转过程中经过多根导线210。
与图1的示例类似，可编程处理器214可通信地连接到包括易失性或非易失性存储器的计算机可读介质，计算机可读介质存储在易失性或非易失性存储器上。可编程处理器214可以访问计算机可读介质，且在执行可读代码时实现本文描述的功能。控制电路212可以是用于解读来自导线210的信息的任何合适的控制装置，但并不限于：发动机控制模块(ECM)、控制器、流体管理控制模块或合适的数据/信息处理装置，其可以采用一个或多个适当的软件程序。在该示例中，控制电路21可由任何常规电源(诸如，例如一个或多个电池63)供电。控制电路212被配置成向该对导线210供应电流并从该对导线210接收电流。然而，控制电路212不是必须向该对导线210提供电流，而所述电流可由其他电源例如电池直接提供。
在使用中，当合格过滤元件202安装在过滤器壳体204中时，多根导线210切割磁性元件206的磁场208，因而改变流过导线210的电流。导线210中产生的电流由控制电路212监测。导线210中电流的变化提醒控制电路212合格过滤元件202已安装。类似于图1的示例，控制电路212可以被编程成用于控制输出装置57，该输出装置57具有警告灯59、61和/或用于提醒操作者合格过滤元件24是否安装在过滤器壳体26中的其它常规装置。
图11C-11D示出了过滤系统220的另一示例，其中多个磁性元件206在圆周表面间隔开。控制电路50具有与相应导线对210连接的多个输入端子A-D。多个相应的磁性元件206的定向和位置可被选择使得合格过滤元件202相对于过滤器壳体204的运动(例如，在合格过滤元件202安装到过滤器壳体24的过程中的转动)产生感应电流脉冲，该感应电流脉冲通过输入端子A-D被控制电路212检测到。控制电路212可被编程成用于将该感应电流脉冲解读为代码，并将该感应电流脉冲或代码与在存储器216存储的感应电流脉冲或代码比较，从而验证该过滤元件是合格过滤元件202。该代码可根据多个磁性元件206的位置和方向而变化。在图示的示例中，合格过滤元件202在安装过程中沿顺时针方向转动。这导致端子A.和B产生负电流信号，该负电流信号被控制电路212读取。端子C和D产生正电流信号，该正电流信号由控制电路212读取。控制电路212的存储器216包括查找表或其他表，该查找表或其他表指示当正和负电流信号的代码或组合被检测时，控制电路212应通过输出装置57指示合格过滤元件202已安装。控制电路212将不会指示合格过滤元件202已安装，直到正和负的电流信号的这个特别的组合被检测到。相反，当合格过滤元件202拆卸，合格过滤元件202相对于所述过滤器壳体204的逆时针的旋转使端子A和B产生正的电流信号，端子C和D产生负的电流信号。再次，控制电路212的存储器216包括查找表或其他表，查找表或其他表显示当正和负的电流信号的这种组合被检测到时，控制电路212应通过输出装置57指示合格过滤元件202已经拆卸。
改变磁性元件206的位置或定向将改变相应的感应电流脉冲，从而改变由控制电路212解读的代码，从而允许制造商定制所述代码，以防止伪造。
虽然上面仅详细描述了几个示例，本领域的技术人员将容易理解，在示例性的实施例可能有许多修改而不实质上脱离本发明。因此，所有这些修改意在被包括在本公开的由权利要求限定的范围内。在权利要求中，装置加功能条款旨在覆盖本文中所描述的执行所述功能的结构，不仅包括结构等同物，而且涵盖等同结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等同物，因为钉子采用圆柱面以将木质零件固定在一起，而螺钉采用了螺旋面，在紧固木制零件的环境中，钉子和螺丝可能是等效结构。发明者的明确意图不是要援引35U.S.C§112，第六段来限制本文的任何权利要求，除了那些明确使用了“用于……的装置”连同相关功能的权利要求。

Claims (24)

1.一种过滤器壳体组件，其特征在于，所述过滤器壳体组件包括：
过滤器壳体；
布置于所述过滤器壳体中的多根导线；以及
电连接至所述多跟导线的控制电路，所述控制电路探测所述多根导线中的电流；
其中，当合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中时，所述多根导线切割多个磁性元件中的至少一个的磁场，从而改变所述多根导线中的电流；
其中所述控制电路基于所述多根导线中的电流变化，确定所述合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中。
2.根据权利要求1所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述多根导线中产生的电流产生一感应电流脉冲，其中所述控制电路将所述感应电流脉冲与存储的感应电流脉冲相比较以验证所述合格过滤元件是否是合格。
3.根据权利要求2所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述多个磁性元件的位置的改变使所述感应电流脉冲改变。
4.根据权利要求2所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述多个磁性元件的定向的改变使所述感应电流脉冲改变。
5.根据权利要求2所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述控制电路将所述感应电流脉冲解读为代码，以及所述控制电路将所述感应电流脉冲的代码与所述控制电路的存储器存储的感应电流脉冲对应的代码比较，从而验证所述合格过滤元件是否合格。
6.根据权利要求5所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述感应电流脉冲的所述代码根据所述多个磁性元件的位置和定向变化。
7.根据权利要求5所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述存储器包括查找表，当所述控制电路应该显示时所述查找表根据所述感应电流脉冲的所述代码显示所述合格过滤元件已安装。
8.根据权利要求5所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述代码基于正电流信号和负电流信号的组合，以及其中所述正电流信号和负电流信号是由与所述控制电路关联的端子根据所述多个磁性元件的位置和定向产生的。
9.一种合格过滤元件，其特征在于，所述合格过滤元件包括：
过滤器滤芯；以及
布置在所述过滤器滤芯内的多个磁性元件，所述多个磁性元件的每一个都具有磁场；
其中，当所述合格过滤元件安装在过滤器壳体中时，设置在过滤器壳体中的多根导线切割设置在所述合格过滤元件上的多个磁性元件中的至少一个的磁场，从而改变所述多根导线中的电流；
其中电连接至所述多根导线的控制电路基于所述多根导线中的电流变化，确定所述合格过滤元件安装在所述过滤器壳体中。
10.根据权利要求9所述的合格过滤元件，其特征在于，所述多根导线中产生的电流产生一感应电流脉冲，其中所述控制电路将所述感应电流脉冲与存储的感应电流脉冲相比较以验证所述合格过滤元件是否是合格。
11.根据权利要求10所述的合格过滤元件，其特征在于，所述多个磁性元件的位置的改变使所述感应电流脉冲改变。
12.根据权利要求10所述的合格过滤元件，其特征在于，所述多个磁性元件的定向的改变使所述感应电流脉冲改变。
13.根据权利要求9所述的合格过滤元件，其特征在于，所述合格过滤元件具有圆周外表面，其中所述多个磁性元件围绕所述圆周外表面间隔开。
14.根据权利要求13所述的合格过滤元件，其特征在于，所述合格过滤元件通过相对于所述过滤器壳体旋转所述合格过滤元件而安装在所述过滤器壳体中，使得所述多个磁性元件在安装的过程中旋转经过所述多根导线。
15.一种过滤器壳体组件，其特征在于，所述过滤器壳体组件包括：
用于安装合格过滤元件的过滤器壳体；
用于安装燃料中水传感器的电路的第一部分，所述电路的第一部分定位在所述壳体内，所述电路的所述第一部分包括燃料中水分传感器的第一电引脚和第二电引脚，其中所述合格过滤元件在所述壳体中的安装电连接所述电路的第一部分和位于所述合格过滤元件的所述电路的第二部分，使得所述燃料中水传感器的电阻值基于所述合格过滤元件是否安装在壳体内而变化，所述电路的第二部分包括导电材料，所述导电材料布置为设置在所述过滤元件的端盖上的非周向导电环，并且当过滤器元件安装在过滤器壳体中时电连接第一电引脚和第二电引脚；以及
机械锁，所述机械锁将所述电路的所述第二部分相对于所述电路的所述第一部分保持在一圆周位置以确保所述导电环与所述第一电引脚和第二电引脚对齐。
16.根据权利要求15所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述过滤器壳体组件包括电连接所述第一和第二电触件的电阻器。
17.根据权利要求16所述的过滤器壳体组件，其特征在于，在所述第一和第二电触件中间的电阻器位于所述第一部分。
18.根据权利要求15所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述机械锁包括弹簧偏压的引脚，所述弹簧偏压的引脚与所述电路的所述第二部分配合。
19.根据权利要求15所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述过滤器壳体组件包括所述燃料中水传感器的本体与所述壳体之间的螺纹连接。
20.根据权利要求15所述的过滤器壳体组件，其特征在于，所述燃料中水传感器形成为所述壳体的一部分。
21.一种过滤元件，其特征在于，所述合格过滤元件包括：
安装于壳体内的过滤器滤芯；以及
用于燃料中水传感器的电路的第二部分，所述电路的第二部分包括导电材料，所述导电材料布置成布置在过滤元件的端盖上的非周向导电环，其中所述合格过滤元件在所述壳体中的安装电连接所述电路的所述第二部分和位于所述壳体中的所述电路的第一部分，所述电路的第一部分包括燃料中水分传感器的第一电引脚和第二电引脚，使得所述燃料中水传感器的电阻值基于所述合格过滤元件是否安装在壳体内而变化；以及
所述电路的所述第二部分由机械锁相对于所述电路的所述第一部分保持在一圆周位置，以确保所述导电环与所述第一电引脚和第二电引脚对齐。
22.根据权利要求21所述的过滤元件，其特征在于，所述合格过滤元件包括位于所述电路的所述第二部分的电阻器，其中所述电阻器电连接所述电路的所述第一部分的第一和第二电触件。
23.根据权利要求21所述的过滤元件，其特征在于，所述导电环包括位于端盖中用于接纳所述第一和第二电触件的槽。
24.根据权利要求21所述的过滤元件，其特征在于，所述电路的所述第二部分与所述机械锁的弹簧偏压配合。
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