CN106383013A - 一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统，所述诊断系统包括数据采集子系统、数据处理子系统及显示子系统，所述数据采集子系统包括机油滤清器压差传感器、油温传感器和转速传感器，机油滤清器压差传感器用于实时采集工作状态下的机滤前与机滤后的机油压力降，油温传感器用于采集工作状态下机滤前的机油温度，转速传感器用于实时采集工作状态下的内燃机转速；将采集到的机油压力降数据与相应工况下机油压力降标准界限值比较，如果机油压力降数据没有落在机油压力降标准界限值区间内，则将诊断结果反馈给显示系统并报警。本发明的机油滤清器防伪及寿命诊断系统功能完备：既具有堵塞报警功能，还具有击穿或泄露报警功能及泄漏报警功能。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统。
背景技术
目前，发动机带有活塞等运动部件，使用发动机润滑油来降低这些机械部件的磨擦阻力，以防磨损，为保持发动机机油清洁保护发动机，机油滤清器起着至关重要作用。发动机零件在运转中会磨损产生金属屑粒，补充机油时，从加油口也会进入细小尘砂，这些金属屑粒和尘砂会加速发动机内曲轴、轴承、缸套和活塞等零件的磨损，另外，机油在发动机运转过程中高温状态下因化学变化产生胶泥状有机物，这些胶泥状有机物会粘住运动零件、增加阻力，为有效保护发动机，必须通过机油滤清器滤除这些机械杂质和油泥。
由于发动机使用工况的不同，机油滤清器的使用寿命也不相同，所以必须及时更换机油滤清器使得发动机保持良好的工作状态，公开号为CN101519988A的中国专利文献提供了一种内燃机用的机油滤清器的自动报警装置。该装置包括由滤前机油腔外壳和滤后机油腔外壳对接组成的机油腔壳体，机油腔壳体内有一弹簧和一活塞，弹簧两端分别固定在滤后机油腔的内壁和活塞上，活塞将两外壳内部形成的空腔分成互不联通的两个空腔；在活塞安装了弹簧的一侧设有滑动杆，滑动杆一端固结在活塞上，另一端穿过滤后机油腔壳体的壁面并与电位计上的滑动部件连接；电位计和电池通过导线相连组成回路，且回路与滤波放大电路、A/D转换电路、报警电路通过导线依次相连。在工作情况下，从信号发生单元采集的电流信号经过滤波放大电流后形成稳定的数字信号，经过A/D转换电路后同时输出到显示屏和报警电路。数字信号输入到微控单元中与预设好的阈值相比，当达到阈值时输出命令信号触发驱动电路，从而继电器闭合，指示灯亮并同时蜂鸣器同时报警。市面可以见到的某款产品是在滤前与滤后之间布置一个压差阀。根据滤芯内外压差达到一定极限时，阀门带动芯体移动开启，芯体触动开关，导线连通，指示器报警提示维修保养。
现有技术中的报警装置或保养指示器，要么结构复杂，需要大幅改动现有滤清装置，要么功能不完善，仅能显示旁通阀开启状态但不能提供击穿或泄露报警及防伪功能，要么经常误报。总之，不能很好地准确显示滤清器寿命状态。
发明内容
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统，所述诊断系统包括数据采集子系统、数据处理子系统及显示子系统，其特征在于，所述数据采集子系统包括机油滤清器压差传感器、油温传感器和转速传感器，机油滤清器压差传感器用于实时采集工作状态下的机滤前与机滤后的机油压力降，以电信号的形式传输给ECU；油温传感器用于实时采集工作状态下机滤前的机油温度，以电信号的形式传输给ECU，转速传感器用于实时采集工作状态下的内燃机转速；数据采集子系统还采集机油滤清器的使用时间，将采集到的机油压力降数据与相应工况下机油压力降标准界限值比较，如果机油压力降数据没有落在机油压力降标准界限值区间内，则将诊断结果反馈给显示系统并报警。
所述机油压力降标准界限值确定方法为：采集机油滤清器在正常使用过程中的数据，所述数据包括滤清器使用时间、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降，形成数据库,所述机油压力降标准界限值为一数值范围。
相应工况指相同的使用时间、相同发动机转速和机油温度。
一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统的诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，
a、采集机油滤清器在正常使用过程中的数据，所述数据包括滤清器使用时间、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter，形成数据库,机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter为一数值范围；
b、记录使用中的机油滤清器的使用数据，所述使用数据包括滤清器使用时间t、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter-t；
c、在相同工况下，即滤清器使用时间、机油温度、发动机转速都相同的情况下，比较ΔPfilter和ΔPfilter-t，若ΔPfilter-t在ΔPfilter的数值范围内，则滤清器工作正常，若ΔPfilter-t大于ΔPfilter的上限值，则说明机油滤清器堵塞，若ΔPfilter-t小于ΔPfilter的下限值，则说明机油滤清器被击穿或泄露。
保养后，系统重启，新机油滤清器的压力降ΔP0与预设正品压力降比较分析以判断真伪。
本发明的优点在于：机油滤清器寿命可根据进油端及出油端间的压差判断分析，而压差受机油流量、机油粘度、堵塞情况以及泄露情况影响。通过采集机油滤清器压差并与界限值对比分析，可实现根据机油温度、发动机转速、机油压差等因素在线诊断机油滤清器寿命，特别地，通过保养后初始采集的机油滤清器压差与给定界限范围对比分析可判断产品的真伪。相比现有技术，本专利的最大优势是考虑到用户不可能最高转速、高油温运行，因此通过扫描对比各工况数据界限值，可实施诊断。
具体来说：1)本机油滤清器防伪及寿命诊断系统功能完备：既具有堵塞报警功能，还具有击穿或泄露报警功能及泄漏报警功能。2)本机油滤清器防伪及寿命诊断系统能够采取声、光、电等形式报警，实施灵活性高。
3)本机油滤清器防伪及寿命诊断系统准确性高。增加了温度传感器，可以判断区分热机和冷机启动，避免误报。
4)本机油滤清器防伪及寿命诊断系统适应性好，可以全MAP工况诊断，且界限值低于旁通阀开启压力，安全系数高。
5)本机油滤清器防伪及寿命诊断系统结构简单，不需改装原机油滤清器，体积小，布置灵活，易于推广。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
附图1示出了本发明机油滤清器防伪及寿命诊断系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
根据本发明的具体实施方式，提出一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统，参见附图1，一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统，所述诊断系统包括数据采集子系统、数据处理子系统及显示子系统，其特征在于，所述数据采集子系统包括机油滤清器压差传感器、油温传感器和转速传感器，机油滤清器压差传感器用于实时采集工作状态下的机滤前与机滤后的机油压力降，以电信号的形式传输给ECU；油温传感器用于实时采集工作状态下机滤前的机油温度，以电信号的形式传输给ECU，转速传感器用于实时采集工作状态下的内燃机转速；数据采集子系统还采集机油滤清器的使用时间，将采集到的机油压力降数据与相应工况下机油压力降标准界限值比较，如果机油压力降数据没有落在机油压力降标准界限值区间内，则将诊断结果反馈给显示系统并报警。
具体地：1)机油滤清器压差传感器用于采集实时状态下使用时间为t的机滤前与机滤后之间的机油压力降ΔPfilter-t，以电信号的形式传输给ECU。
油温传感器用于采集实时状态下的机滤前的机油温度Toil，也可以采用其他位置的机油温度值耦合，以电信号的形式传输给ECU，主要用于分析机油粘度对流阻的影响，特别是判断冷启动状态或低温状态下压差过大等现象不属于报警范围。原理上，可以设置低温时界限值较高来实现。
转速传感器用于采集实时状态下的内燃机转速n，一般机油泵与曲轴是刚性连接，机油泵流量与转速呈线性关系，流阻与流量平方呈线性关系。
所述数据处理系统在电控内燃机上具体为ECU，也可以采用单片机的形式，将采集到的机油压力降数据与相应工况下机油压力降标准界限值比较，如果机油压力降数据没有落在机油压力降标准界限值区间内，并将诊断结果反馈给显示系统。
机油滤清器滤芯存在阻力，滤前油压大于滤后油压，存在压力降ΔPfilter，通过传感器电路，可以使电压信号V与压力降ΔPfilter成正相关一一对应关系。设机油滤清器正常工作时压力降为ΔPa，此时对应电压信号Va，随着工作时间的增加，滤芯上积聚的杂质越来越多，滤芯阻力增大，压力降也增大，当增大至一阈值ΔPb(机油压力降上限值)时可以认为机油滤清器堵塞了，此时对应电压信号Vb。同理，当机油滤清器被击穿或泄露破损时，机油就从破损处无阻力地通过滤清器，少了滤芯的阻力，此时的压力降就会降低，当压差小于某一阈值ΔPc(机油压力降下限值)时，就可以认为滤清器被击穿或泄露了，此时对应电压信号Vc。
保养后，系统重启，新机油滤清器的压力降ΔP0与预设正品压力降比较分析以判断真伪。
所述显示系统将接收到的诊断结果通过显示并报警的形式反馈给用户。
一种使用机油滤清器防伪及寿命诊断系统的诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，
采集机油滤清器在正常使用过程中的数据，所述数据包括滤清器使用时间、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter，形成数据库,机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter为一数值范围；
换上新的机油滤清器，将发动机初始化，这时，新滤芯的压力降与预设正品压力降比较以判断真伪。若新滤芯的压力降在预设正品压力降的范围内，则判断为正品，如果新滤芯的压力降不在预设正品压力降的范围内，则判断为假冒产品，更换新的机油滤清器。
记录使用中的机油滤清器的使用数据，所述使用数据包括滤清器使用时间(例如使用时间t)、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter-t；
在相同工况下，即滤清器使用时间、机油温度、发动机转速都相同的情况下，比较ΔPfilter-t和ΔPfilter-，若ΔPfilter-t在ΔPfilter-的数值范围内，则滤清器工作正常，若ΔPfilter-t大于ΔPfilter的上限值，则说明机油滤清器堵塞(已到使用寿命)，提醒维修人员更换，若ΔPfilter-t小于ΔPfilter的下限值，则说明机油滤清器被击穿或泄露，提醒维修人员更换。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种机油滤清器防伪及寿命诊断系统，所述诊断系统包括数据采集子系统、数据处理子系统及显示子系统，其特征在于，所述数据采集子系统包括机油滤清器压差传感器、油温传感器和转速传感器，机油滤清器压差传感器用于实时采集工作状态下的机滤前与机滤后的机油压力降，将所述机油压力降以电信号的形式传输给ECU；油温传感器用于实时采集工作状态下机滤前的机油温度，将所述机油温度以电信号的形式传输给ECU，转速传感器用于实时采集工作状态下的内燃机转速；数据采集子系统还用于采集机油滤清器的使用时间，将采集到的机油压力降与相应工况下机油压力降标准界限值比较，如果机油压力降没有落在机油压力降标准界限值区间内，则将诊断结果反馈给显示系统并报警。
2.根据权利要求1所述的机油滤清器防伪及寿命诊断系统，其特征在于，所述机油压力降标准界限值确定方法为：采集机油滤清器在正常使用过程中的数据，所述数据包括机油滤清器使用时间、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降，形成数据库,所述机油压力降标准界限值为一数值范围。
3.根据权利要求1所述的机油滤清器防伪及寿命诊断系统，其特征在于，相应工况指相同的使用时间、相同发动机转速和机油温度。
4.一种使用权利要求1中机油滤清器防伪及寿命诊断系统的诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，
a、采集机油滤清器在正常使用过程中的数据，所述数据包括机油滤清器使用时间、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter，形成数据库,机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter为一数值范围；
b、换上新的机油滤清器，将发动机初始化，这时，新机油滤清器的压力降与预设正品压力降比较以判断真伪，若新滤芯的压力降在预设正品压力降的范围内，则判断为正品，如果新机油滤清器的压力降不在预设正品压力降的范围内，则判断为假冒产品，则更换新的机油滤清器；
c、记录使用中的机油滤清器的使用数据，所述使用数据包括机油滤清器使用时间t、机油温度、发动机转速以及与之对应的机滤前与机滤后的机油压力降ΔPfilter-t；
d、在相同工况下，即机油滤清器使用时间、机油温度、发动机转速都相同的情况下，比较ΔPfilter和ΔPfilter-t，若ΔPfilter-t在ΔPfilter的数值范围内，则说明机油滤清器工作正常，若ΔPfilter-t大于ΔPfilter的上限值，则说明机油滤清器堵塞，若ΔPfilter-t小于ΔPfilter的下限值，则说明机油滤清器被击穿或泄露。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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