CN111425303A - 滤清器集中控制系统、滤清器集中控制方法及机动车滤清器滤芯旁通的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤清器集中控制系统，包括过滤器控制器，过滤器控制器连接有空滤压力传感器、空滤进口PM传感器、空滤出口PM传感器、空滤RFID标签、空滤天线、燃滤进口PM传感器、燃滤出口PM传感器、燃滤RFID标签、燃滤天线、机滤进口PM传感器、机滤出口PM传感器、机滤RFID标签和机滤天线；本发明还公开了滤清器集中控制方法以及机动车滤清器滤芯旁通的检测方法；本发明能够对机动车用三种滤清器集中控制的方法，使用一个控制器监控三种滤清器，能够监控用户使用假滤芯的情况，在滤芯报废前提醒用户及时更换滤芯，在高温时保护机滤RFID标签，防止用户将新滤芯误认为旧滤芯，能够预测滤芯剩余寿命，方便用户在寿命到期前及时更换滤芯。

Description

滤清器集中控制系统、滤清器集中控制方法及机动车滤清器 滤芯旁通的检测方法

技术领域

本发明涉及机动车滤清器技术领域，尤其涉及机动车用滤清器的集中控制方法。

背景技术

空气滤清器、燃油滤清器和机油（即润滑油）滤清器是机动车上必备的三种滤清器。空气滤清器对于保证发动机进气清洁度有着重要作用，燃油滤清器用于保证发动机燃油清洁度，机油滤清器用于保证机动车润滑油系统中润滑油的清洁度。当各滤清器达到设计的工作时间或工作里程后，需要更换新的滤芯来保证各滤清器的正常功能。

原厂滤芯价格较贵，因此机动车的终端用户在更换滤芯时，有时会更换非原厂滤芯。非原厂滤芯良莠不齐，质量无法保证；采用质量差的滤芯时，有可能出现排放不达标、易熄火难启动、发动机加速磨损以及发动机损坏等情形。出现问题后，机动车终端用户往往认为这是机动车厂家的责任，从而向机动车厂家发起维权，使机动车厂家承受额外的损失。

如果在车辆使用非原厂滤芯或已报废滤芯时，车载ECU能够获取这一信息，就能够使终端用户第一时间发现滤芯的不正常状况（非原厂或已报废），从而避免终端用户在不知情的条件下安装上假滤芯（本发明中，将非原厂滤芯和已报废滤芯统一称为假滤芯）。如果终端用户明知是假滤芯而执意安装，车载ECU在获取这一信息后也能够记录下来，使机动车厂家在面对终端用户维权时，能够避免承担额外的责任。

滤芯在使用一段时间后，其上会附着阻挡下来的颗粒物，从而导致滤阻增大。滤芯的流出端与滤清器的出口相接，滤芯在其设计工况下，具有允许的最低出口压力（即滤清器出口最低压力值）；当滤阻增大至滤芯的出口压力（如空气滤清器的出气口压力）降低到允许的最低出口压力后，必须更换滤芯。但这种现象出现时，机动车通常正在行驶之中，驾驶员因其本身工作的原因，也未必能够马上安排出时间去更换滤芯，导致机动车在不良工况下运行，给机动车的正常运行带来隐患。

滤芯在生产出来后，在滤芯的厂家需要进行测试工作；滤芯用在机动车上时，机动车的整车厂家也需要在整车装配完毕后对整车进行测试工作；终端用户自行购买原厂滤芯后安装时，也需要对滤芯进行试装检验。原有设计对滤芯RFID标签进行测试工作时，滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值将会更新，这会导致终端用户会误以为购买到的滤芯或者车辆中的滤芯不是新滤芯。

在高温环境中读写RFID标签频繁读写容易引起RFID标签损坏。机油（润滑油）温度有可能高于70℃，因此机油滤清器的RFID标签的工作环境中可能使油滤清器的RFID标签损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对机动车用三种滤清器集中控制的滤清器集中控制系统，使用一个控制器监控三种滤清器，能够监控用户使用假滤芯的情况，在滤芯报废前提醒用户及时更换滤芯，在高温时保护机滤RFID标签，防止用户将新滤芯误认为旧滤芯。

为实现上述目的，本发明的滤清器集中控制系统包括过滤器控制器，过滤器控制器用于连接车载控制电路，车载控制电路包括机动车的车载ECU，过滤器控制器安装在机动车的车架上或发动机上或车辆零部件上，

过滤器控制器连接有空滤压力传感器、空滤进口PM传感器、空滤出口PM传感器、空滤RFID标签、空滤天线、燃滤进口PM传感器、燃滤出口PM传感器、燃滤RFID标签、燃滤天线、机滤进口PM传感器、机滤出口PM传感器、机滤RFID标签和机滤天线；过滤器控制器内置有用于统计发动机连续运行时间的发动机运行计时器；

空滤压力传感器安装在空气滤清器的出气口处并用于检测空气滤清器出气口的压力；

空滤进口PM传感器安装在机动车的空气滤清器进气口处；空滤出口PM传感器安装在机动车的空气滤清器出气口处，空滤RFID标签设置于空气滤清器的滤芯处；空滤天线设置于空气滤清器的壳体上并用于读写空滤RFID标签；

燃滤进口PM传感器安装在机动车的燃油滤清器进油口处；燃滤出口PM传感器安装在机动车的燃油滤清器出油口处，燃滤RFID标签设置于燃油滤清器的滤芯处；燃滤天线设置于燃油滤清器的壳体上并用于读写燃滤RFID标签；

机滤进口PM传感器安装在机动车的机油滤清器进油口处；机滤出口PM传感器安装在机动车的机油滤清器出油口处，机滤RFID标签设置于机油滤清器的滤芯处；机滤天线设置于机油滤清器的壳体上并用于读写机滤RFID标签；

空滤天线、燃滤天线和机滤天线均与过滤器控制器相连接；

空滤进口PM传感器、空滤压力传感器、燃滤进口PM传感器、燃滤出口PM传感器、机滤进口PM传感器和机滤出口PM传感器均通过信号线与过滤器控制器相连接；

空滤RFID标签、燃滤RFID标签和机滤RFID标签内分别存储有全球唯一的UID号信息、滤芯代号信息、滤芯供应商信息、滤芯生产批次信息、滤芯的生产日期信息、机动车厂家信息、标签加电次数的数值、滤芯允许工作时长数值、滤芯已工作时长数值、滤芯已工作里程数值和用于判断滤芯真假的密码；滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值的初始值均为0；

全球唯一的UID号信息、滤芯代号信息、滤芯供应商信息、滤芯生产批次信息、滤芯的生产日期信息、机动车厂家信息和滤芯允许工作时长数值均为只读固定值；

标签加电次数的数值、滤芯已工作时长数值、滤芯已工作里程数值和密码均为变量参数，由过滤器控制器根据滤芯的实际工作状态进行更新；

将空滤RFID标签、燃滤RFID标签和机滤RFID标签统一称为滤芯RFID标签；过滤器控制器每次更新滤芯RFID标签时，在过滤器控制器内备份保留滤芯RFID标签中存储的所有信息；

以至少一个只读固定值和至少一个变量参数为加密算法的输入数据，通过加密算法计算得出用于判断滤芯真假的密码。

本发明还公开了使用上述滤清器集中控制系统进行的滤清器集中控制方法，按以下步骤进行：

第一步骤是暂停更新步骤；

将空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器统一称为机动车滤清器；

将空滤天线、燃滤天线和机滤天线统一称为滤芯天线；

将安装在机动车上的过滤器控制器以及滤芯厂家对滤芯进行测试时使用测试用电控装置统一称为滤芯电控装置；

标签加电次数的数值＝M，M为自然数；

使用滤芯电控装置读取滤芯RFID标签中存储的M值，并更新标签加电次数的数值等于M+1；当M值小于等于10时，滤芯电控装置进行只读作业，只读作业是滤芯电控装置仅更新滤芯RFID标签中标签加电次数的数值，对滤芯RFID标签中存储的其他信息只读取；过滤器控制器中预存有滤芯RFID标签中存储的原始信息；过滤器控制器将该原始信息与滤芯RFID标签中存储的信息进行比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则保持现有状态到过滤器控制器失电；

报假作业是：过滤器控制器通过车载控制电路向车载ECU发出滤芯为假的信息，然后跳转执行第五步骤即转速判断步骤；

当M值大于10时，执行第二步骤；

第二步骤是油温判断步骤；

过滤器控制器由车载控制电路获取机动车润滑油实时温度，判断润滑油温度是否超过70℃；如果超过，则对于机油滤清器跳转执行第五步骤，同时对于燃油滤清器和空气滤清器跳转执行第三步骤中的燃滤RFID标签和空滤RFID标签判断作业；如果润滑油温度小于等于70℃，则顺序执行第三步骤；

第三步骤是第一次滤芯真假判断步骤；

机滤RFID标签判断作业是：

过滤器控制器通过读写作业判断机滤RFID标签是否已损坏；

如果机滤RFID标签未损坏；过滤器控制器读取机滤RFID标签中存储的密码，与过滤器控制器中备份的机滤RFID标签中密码相比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则执行第四步骤；

如果机滤RFID标签已损坏；过滤器控制器判断其内备份的机滤RFID标签中的滤芯已工作时长数值和滤芯允许工作时长数值，如果滤芯已工作时长数值大于等于滤芯允许工作时长数值，则判断为假滤芯，执行报假作业；如果滤芯已工作时长数值小于滤芯允许工作时长数值，则判断为真滤芯，执行第四步骤；

燃滤RFID标签和空滤RFID标签判断作业是：

过滤器控制器读取燃滤RFID标签和空滤RFID标签中存储的密码，对应与过滤器控制器中备份的燃滤RFID标签和空滤RFID标签中的密码相比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则执行第四步骤；

第四步骤是第二次滤芯真假判断步骤；

过滤器控制器读取并比较滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作时长数值和滤芯允许工作时长数值，如果滤芯已工作时长数值小于等于滤芯允许工作时长数值，则执行第五步骤；

如果滤芯已工作时长数值大于滤芯允许工作时长数值，则执行报假作业；

第五步骤是转速判断步骤；

过滤器控制器接收车载ECU的发动机实时转速信号，

判断发动机实时转速是否大于300转/秒；如果发动机实时转速小于等于300转/秒，则返回执行第一步骤；如果发动机实时转速大于300转/秒，则执行第六步骤；

第六步骤是发动机连续运行计时步骤；

过滤器控制器从车载ECU中获取机动车已行驶里程的数值，将该数值作为周期开始里程数值；

过滤器控制器每0.1秒从车载ECU获取一次发动机转速信息，同时控制发动机运行计时器开始从0计时，如果发动机实时转速小于等于300转/秒，则中止发动机运行计时器；如果发动机实时转速大于300转/秒，则继续计时；

X为非零自然数，当计时满X分钟时，过滤器控制器从机动车的车载ECU中获取机动车已行驶里程的数值；如果M小于等于10，则返回执行第一步骤；如果M大于10，则将从机动车的车载ECU中获取的机动车已行驶里程的数值作为周期结束里程数值，并计算出周期行驶里程数值，周期行驶里程数值＝周期结束里程数值－周期开始里程数值；执行更新作业；

更新作业是：

过滤器控制器使滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作时长数值增加10分钟；并将滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作里程数值增加周期行驶里程数值；然后过滤器控制器重新读取滤芯RFID标签上的所有信息，并通过加密算法对加密算法涉及的输入数据进行运算，得到新的密码后更新滤芯RFID标签中存储的密码；最后返回执行第一步骤；

重复执行第一至第六步骤，直到过滤器控制器失电。

车载ECU和过滤器控制器分别连接CAN总线，CAN总线连接有用于测量机动车的润滑油温度的机油温度传感器；第二步骤即转速判断步骤中， 过滤器控制器通过CAN总线获取机油温度传感器检测的机动车润滑油实时温度。

第六步骤中，X的数值为10。

空气滤清器的滤芯具有额定流量，将使用时长达到滤芯允许工作时长数值的空气滤清器的滤芯称为报废滤芯；

空气滤清器厂家对报废滤芯进行测试，得到报废滤芯在50%额定流量、60%额定流量、70%额定流量、80%额定流量、100%额定流量、120%额定流量下的空气滤清器的出气压力，并根据上述出气压力计算出不同额定流量百分比与出气压力的关系曲线；过滤器控制器中存储有上述不同额定流量百分比与出气压力的关系曲线；

第三步骤中，还进行空气滤清器出气压力判断作业；空气滤清器出气压力判断作业是：

过滤器控制器从车载控制电路获取当前空气进气流量，并计算100%×当前空气进气流量/额定流量，计算出当前空气进气流量占额定流量的百分比，从上述关系曲线中查询得到同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力；

过滤器控制器由空滤压力传感器获取当前空气滤清器的滤芯的当前出气压力；如果空气滤清器的滤芯的当前出气压力低于等于同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力，则过滤器控制器执行报假作业；

如果当前空气滤清器的滤芯的出气压力大于同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力，则过滤器控制器计算当前出气压力与同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力的比值，将该比值传送给车载ECU；该比值下降至1时空气滤清器的滤芯报废；用户通过观察该比值可以获知空气滤清器接近报废的程度。

本发明还提供了一种机动车滤清器滤芯旁通的检测方法，使用上述滤清器集中控制系统进行，将空滤进口PM传感器、燃滤进口PM传感器和机滤进口PM传感器统一称为滤清器进口PM传感器；

将空滤出口PM传感器、燃滤出口PM传感器和机滤出口PM传感器统一称为滤清器出口PM传感器；

滤清器进口PM传感器和滤清器出口PM传感器用于检测预定粒径的颗粒含量，

滤清器进口PM传感器检测到的预定粒径的颗粒含量为滤前颗粒含量；

滤清器出口PM传感器检测到的预定粒径的颗粒含量为滤后颗粒含量；

在机动车行驶过程中，过滤器控制器计算滤后颗粒含量与滤前颗粒含量的比值，将该比值作为机动车滤清器的滤芯的过滤效率的指标发送给车载ECU。

本发明具有如下的优点：

通过暂停更新步骤，使得用户购置新滤芯时读取到的滤芯使用时间为零、防止用户误以为是旧滤芯而产生不必要的纠纷。

本发明在一次加电过程中进行不止一次滤芯真假判断，并且通过更新步骤使用了动态密码，防伪性能强，在现有技术条件下难以被造假，具有良好的滤芯防伪功能。

通过油温判断步骤，在机动车润滑油的油温过高时减少机滤RFID标签的工作，对机滤RFID标签起到保护作用，延长其使用寿命。

通过转速判断步骤，在低转速（小于等于300转/秒）下不计算机动车滤清器滤芯的使用时间以及相应的行驶里程，相比只要加电就计算使用时间和行驶里程，更符合滤芯工作的实际状况，得到的滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值更为准确。即便滤芯更换在不同车辆上使用，RFID标签中记录的滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值也不会丢失和混乱。

机动车多在恶劣空气环境中行驶时，空气滤清器滤芯寿命必然相比额定寿命要缩短。通过空气滤清器出气压力判断作业，提供了更多判断滤芯是否报废（变为假滤芯）的依据，方便用户在寿命到期前及时更换滤芯，避免使用寿命未到期但实际已失去正常过滤效果的空气滤清器的滤芯持续使用，造成安全隐患并妨碍机动车的正常运行。

现有空滤使用寿命的检测是使用压差报警器进行报警。压差报警器只能辨别滤芯未维护和需要维护两种状态，不能预测滤芯剩余寿命，也不能根据空气进气流量灵活变化报警值，用户车辆在上坡或者猛踩油门时还有可能造成短时空气流速增大而导致的压差报警器误报警现象。通过空气滤清器出气压力判断作业，可以以当前进气量灵活适应报警压力值，避免了误报警的发生。

本发明能够计算出机动车滤清器的滤芯的过滤效率，使用者通对过滤效率进行实时监测，可以判断滤芯是否在使用当中出现破损或者旁通现象（此时过滤效率上升并接近于1）。这样的做法在机动车滤清器中的意义是巨大的，在此之前，机动车滤清器的滤芯被装在车辆上后，滤芯的完整性是失控的，用户无法掌握滤芯是否出现了破损，本发明则为用户掌握机动车滤清器的滤芯是否破损提供了过滤效率的指示。

附图说明

图1是本发明的滤清器集中控制系统连接在车载控制电路中的原理示意图；

图2是本发明的流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的滤清器集中控制系统包括过滤器控制器1，过滤器控制器1用于连接车载控制电路，车载控制电路包括机动车的车载ECU2，过滤器控制器1为集成电路或单片机，可以是单片机中的PLC。过滤器控制器1安装在机动车的车架上或发动机上或车辆零部件上。

过滤器控制器1连接有空滤压力传感器3、空滤进口PM传感器4、空滤出口PM传感器5、空滤RFID标签6、空滤天线7、燃滤进口PM传感器8、燃滤出口PM传感器9、燃滤RFID标签10、燃滤天线11、机滤进口PM传感器12、机滤出口PM传感器13、机滤RFID标签14和机滤天线15；过滤器控制器1内置有用于统计发动机连续运行时间的发动机运行计时器；

空滤压力传感器3安装在空气滤清器的出气口处并用于检测空气滤清器出气口的压力；

空滤进口PM传感器4安装在机动车的空气滤清器进气口处；空滤出口PM传感器5安装在机动车的空气滤清器出气口处，空滤RFID标签6设置于空气滤清器的滤芯处；空滤天线7设置于空气滤清器的壳体上并用于读写空滤RFID标签6；

燃滤进口PM传感器8安装在机动车的燃油滤清器进油口处；燃滤出口PM传感器9安装在机动车的燃油滤清器出油口处，燃滤RFID标签10设置于燃油滤清器的滤芯处；燃滤天线11设置于燃油滤清器的壳体上并用于读写燃滤RFID标签10；

机滤进口PM传感器12安装在机动车的机油滤清器进油口处；机滤出口PM传感器13安装在机动车的机油滤清器出油口处，机滤RFID标签14设置于机油滤清器的滤芯处；机滤天线15设置于机油滤清器的壳体上并用于读写机滤RFID标签14；

空滤天线7、燃滤天线11和机滤天线15均通过阻抗线与过滤器控制器1相连接；

空滤进口PM传感器4、空滤压力传感器3、燃滤进口PM传感器8、燃滤出口PM传感器9、机滤进口PM传感器12和机滤出口PM传感器13均通过信号线与过滤器控制器1相连接；

空滤RFID标签6、燃滤RFID标签10和机滤RFID标签14内分别存储有全球唯一的UID号信息、滤芯代号信息、滤芯供应商信息、滤芯生产批次信息、滤芯的生产日期信息、机动车厂家信息、标签加电次数的数值、滤芯允许工作时长数值、滤芯已工作时长数值、滤芯已工作里程数值和用于判断滤芯真假的密码；滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值的初始值均为0；

全球唯一的UID号信息、滤芯代号信息、滤芯供应商信息、滤芯生产批次信息、滤芯的生产日期信息、机动车厂家信息和滤芯允许工作时长数值均为只读固定值；

标签加电次数的数值、滤芯已工作时长数值、滤芯已工作里程数值和密码均为变量参数，由过滤器控制器1根据滤芯的实际工作状态进行更新；

将空滤RFID标签6、燃滤RFID标签10和机滤RFID标签14统一称为滤芯RFID标签；过滤器控制器1每次更新滤芯RFID标签时，在过滤器控制器1内备份保留滤芯RFID标签中存储的所有信息；

以至少一个只读固定值和至少一个变量参数为加密算法的输入数据，通过加密算法计算得出用于判断滤芯真假的密码。

本发明还公开了使用上述滤清器集中控制系统进行的滤清器集中控制方法，按以下步骤进行：

第一步骤是暂停更新步骤；

将空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器统一称为机动车滤清器；

将空滤天线7、燃滤天线11和机滤天线15统一称为滤芯天线；

将安装在机动车上的过滤器控制器1以及滤芯厂家对滤芯进行测试时使用测试用电控装置统一称为滤芯电控装置；

标签加电次数的数值＝M，M为自然数；

使用滤芯电控装置读取滤芯RFID标签中存储的M值，并更新标签加电次数的数值等于M+1；当M值小于等于10时，认为滤芯处在生产、检测或试装过程中，滤芯电控装置进行只读作业，只读作业是滤芯电控装置仅更新滤芯RFID标签中标签加电次数的数值，对滤芯RFID标签中存储的其他信息只读取；过滤器控制器1中预存有滤芯RFID标签中存储的原始信息；过滤器控制器1将该原始信息与滤芯RFID标签中存储的信息进行比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则保持现有状态到过滤器控制器1失电（即停止测试；）；

报假作业是：过滤器控制器1通过车载控制电路向车载ECU2发出滤芯为假的信息，然后跳转执行第五步骤即转速判断步骤；

当M值大于10时，认为滤芯已处于安装在机动车上处于正常使用的状态，执行第二步骤；

第二步骤是油温判断步骤；

过滤器控制器1由车载控制电路获取机动车润滑油实时温度，判断润滑油温度是否超过70℃；如果超过，则对于机油滤清器跳转执行第五步骤，同时对于燃油滤清器和空气滤清器跳转执行第三步骤中的燃滤RFID标签和空滤RFID标签判断作业；如果润滑油温度小于等于70℃，则顺序执行第三步骤；

第三步骤是第一次滤芯真假判断步骤；

机滤RFID标签14判断作业是：

过滤器控制器1通过读写作业判断机滤RFID标签14是否已损坏；

如果机滤RFID标签14未损坏；过滤器控制器1读取机滤RFID标签14中存储的密码，与过滤器控制器1中备份的机滤RFID标签14中密码相比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则执行第四步骤；

如果机滤RFID标签14已损坏；过滤器控制器1判断其内备份的机滤RFID标签14中的滤芯已工作时长数值和滤芯允许工作时长数值，如果滤芯已工作时长数值大于等于滤芯允许工作时长数值（如更换到机动车上一个报废滤芯时），则判断为假滤芯，执行报假作业；如果滤芯已工作时长数值小于滤芯允许工作时长数值，则判断为真滤芯，执行第四步骤；

燃滤RFID标签10和空滤RFID标签6判断作业是：

过滤器控制器1读取燃滤RFID标签10和空滤RFID标签6中存储的密码，对应与过滤器控制器1中备份的燃滤RFID标签10和空滤RFID标签6中的密码相比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则执行第四步骤；

第四步骤是第二次滤芯真假判断步骤；

过滤器控制器1读取并比较滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作时长数值和滤芯允许工作时长数值，如果滤芯已工作时长数值小于等于滤芯允许工作时长数值，则执行第五步骤；

如果滤芯已工作时长数值大于滤芯允许工作时长数值，则执行报假作业；

第五步骤是转速判断步骤；

过滤器控制器1接收车载ECU2的发动机实时转速信号，

判断发动机实时转速是否大于300转/秒；如果发动机实时转速小于等于300转/秒，则返回执行第一步骤；如果发动机实时转速大于300转/秒，则执行第六步骤；

第六步骤是发动机连续运行计时步骤；

过滤器控制器1从车载ECU2中获取机动车已行驶里程的数值，将该数值作为周期开始里程数值；

过滤器控制器1每0.1秒从车载ECU2获取一次发动机转速信息，同时控制发动机运行计时器开始从0计时，如果发动机实时转速小于等于300转/秒，则中止发动机运行计时器；如果发动机实时转速大于300转/秒，则继续计时；

X为非零自然数，当计时满X分钟时，过滤器控制器1从机动车的车载ECU2中获取机动车已行驶里程的数值；如果M小于等于10，则返回执行第一步骤；如果M大于10，则将从机动车的车载ECU2中获取的机动车已行驶里程的数值作为周期结束里程数值，并计算出周期行驶里程数值，周期行驶里程数值＝周期结束里程数值－周期开始里程数值；执行更新作业；

更新作业是：

过滤器控制器1使滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作时长数值增加10分钟；并将滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作里程数值增加周期行驶里程数值；然后过滤器控制器1重新读取滤芯RFID标签上的所有信息，并通过加密算法对加密算法涉及的输入数据进行运算，得到新的密码后更新滤芯RFID标签中存储的密码；最后返回执行第一步骤；

重复执行第一至第六步骤，直到过滤器控制器1失电。

通过暂停更新步骤，使得用户购置新滤芯时读取到的滤芯使用时间为零、防止用户误以为是旧滤芯而产生不必要的纠纷。

本发明在一次加电过程中进行不止一次滤芯真假判断，并且通过更新步骤使用了动态密码，防伪性能强，在现有技术条件下难以被造假，具有良好的滤芯防伪功能。

通过油温判断步骤，在机动车润滑油的油温过高时减少机滤RFID标签14的工作，对机滤RFID标签14起到保护作用，延长其使用寿命。

通过转速判断步骤，在低转速（小于等于300转/秒）下不计算机动车滤清器滤芯的使用时间以及相应的行驶里程，相比只要加电就计算使用时间和行驶里程，更符合滤芯工作的实际状况，得到的滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值更为准确。即便滤芯更换在不同车辆上使用，RFID标签中记录的滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值也不会丢失和混乱。

车载ECU2和过滤器控制器1分别连接CAN总线，CAN总线连接有用于测量机动车的润滑油温度的机油温度传感器16；第二步骤即转速判断步骤中，过滤器控制器1通过CAN总线获取机油温度传感器16检测的机动车润滑油实时温度。

第六步骤中，X的数值为10。

空气滤清器的滤芯具有额定流量，将使用时长达到滤芯允许工作时长数值的空气滤清器的滤芯称为报废滤芯；

空气滤清器厂家对报废滤芯进行测试，得到报废滤芯在50%额定流量、60%额定流量、70%额定流量、80%额定流量、100%额定流量、120%额定流量下的空气滤清器的出气压力，并根据上述出气压力计算出不同额定流量百分比与出气压力的关系曲线；过滤器控制器1中存储有上述不同额定流量百分比与出气压力的关系曲线；

第三步骤中，还进行空气滤清器出气压力判断作业；空气滤清器出气压力判断作业是：

过滤器控制器1从车载控制电路获取当前空气进气流量，并计算100%×当前空气进气流量/额定流量，计算出当前空气进气流量占额定流量的百分比，从上述关系曲线中查询得到同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力；

过滤器控制器1由空滤压力传感器3获取当前空气滤清器的滤芯的当前出气压力；如果空气滤清器的滤芯的当前出气压力低于等于同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力，则过滤器控制器1执行报假作业；

如果当前空气滤清器的滤芯的出气压力大于同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力，则过滤器控制器1计算当前出气压力与同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力的比值，将该比值传送给车载ECU2；该比值下降至1时空气滤清器的滤芯报废；用户通过观察该比值可以获知空气滤清器接近报废的程度。

机动车多在恶劣空气环境中行驶时，空气滤清器滤芯寿命必然相比额定寿命要缩短。通过空气滤清器出气压力判断作业，提供了更多判断滤芯是否报废（变为假滤芯）的依据，避免使用寿命未到期但实际已失去正常过滤效果的空气滤清器的滤芯持续使用，造成安全隐患并妨碍机动车的正常运行。

现有空滤使用寿命的检测是使用压差报警器进行报警。压差报警器只能辨别滤芯未维护和需要维护两种状态，不能预测滤芯剩余寿命，也不能根据空气进气流量灵活变化报警值，用户车辆在上坡或者猛踩油门时还有可能造成短时空气流速增大而导致的压差报警器误报警现象。通过空气滤清器出气压力判断作业，可以以当前进气量灵活适应报警压力值，避免了误报警的发生。

将空滤进口PM传感器4、燃滤进口PM传感器8和机滤进口PM传感器12统一称为滤清器进口PM传感器；

将空滤出口PM传感器5、燃滤出口PM传感器9和机滤出口PM传感器13统一称为滤清器出口PM传感器；

滤清器进口PM传感器和滤清器出口PM传感器用于检测预定粒径的颗粒含量，

滤清器进口PM传感器检测到的预定粒径的颗粒含量为滤前颗粒含量；

滤清器出口PM传感器检测到的预定粒径的颗粒含量为滤后颗粒含量；

在机动车行驶过程中，过滤器控制器1计算滤后颗粒含量与滤前颗粒含量的比值（即滤后颗粒含量/滤前颗粒含量的比值），将该比值作为机动车滤清器的滤芯的过滤效率的指标发送给车载ECU2。

本发明能够计算出机动车滤清器的滤芯的过滤效率，使用者通对过滤效率进行实时监测，可以判断滤芯是否在使用当中出现破损或者旁通现象（此时过滤效率上升并接近于1）。这样的做法在机动车滤清器中的意义是巨大的，在此之前，机动车滤清器的滤芯被装在车辆上后，滤芯的完整性是失控的，用户无法掌握滤芯是否出现了破损，本发明则为用户掌握机动车滤清器的滤芯是否破损提供了过滤效率的指示。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.滤清器集中控制系统，包括过滤器控制器，过滤器控制器用于连接车载控制电路，车载控制电路包括机动车的车载ECU，过滤器控制器安装在机动车的车架上或发动机上或车辆零部件上，其特征在于：

过滤器控制器连接有空滤压力传感器、空滤进口PM传感器、空滤出口PM传感器、空滤RFID标签、空滤天线、燃滤进口PM传感器、燃滤出口PM传感器、燃滤RFID标签、燃滤天线、机滤进口PM传感器、机滤出口PM传感器、机滤RFID标签和机滤天线；过滤器控制器内置有用于统计发动机连续运行时间的发动机运行计时器；

空滤压力传感器安装在空气滤清器的出气口处并用于检测空气滤清器出气口的压力；

空滤进口PM传感器安装在机动车的空气滤清器进气口处；空滤出口PM传感器安装在机动车的空气滤清器出气口处，空滤RFID标签设置于空气滤清器的滤芯处；空滤天线设置于空气滤清器的壳体上并用于读写空滤RFID标签；

燃滤进口PM传感器安装在机动车的燃油滤清器进油口处；燃滤出口PM传感器安装在机动车的燃油滤清器出油口处，燃滤RFID标签设置于燃油滤清器的滤芯处；燃滤天线设置于燃油滤清器的壳体上并用于读写燃滤RFID标签；

机滤进口PM传感器安装在机动车的机油滤清器进油口处；机滤出口PM传感器安装在机动车的机油滤清器出油口处，机滤RFID标签设置于机油滤清器的滤芯处；机滤天线设置于机油滤清器的壳体上并用于读写机滤RFID标签；

空滤天线、燃滤天线和机滤天线均与过滤器控制器相连接；

空滤进口PM传感器、空滤压力传感器、燃滤进口PM传感器、燃滤出口PM传感器、机滤进口PM传感器和机滤出口PM传感器均通过信号线与过滤器控制器相连接；

空滤RFID标签、燃滤RFID标签和机滤RFID标签内分别存储有全球唯一的UID号信息、滤芯代号信息、滤芯供应商信息、滤芯生产批次信息、滤芯的生产日期信息、机动车厂家信息、标签加电次数的数值、滤芯允许工作时长数值、滤芯已工作时长数值、滤芯已工作里程数值和用于判断滤芯真假的密码；滤芯已工作时长数值和滤芯已工作里程数值的初始值均为0；

全球唯一的UID号信息、滤芯代号信息、滤芯供应商信息、滤芯生产批次信息、滤芯的生产日期信息、机动车厂家信息和滤芯允许工作时长数值均为只读固定值；

标签加电次数的数值、滤芯已工作时长数值、滤芯已工作里程数值和密码均为变量参数，由过滤器控制器根据滤芯的实际工作状态进行更新；

将空滤RFID标签、燃滤RFID标签和机滤RFID标签统一称为滤芯RFID标签；过滤器控制器每次更新滤芯RFID标签时，在过滤器控制器内备份保留滤芯RFID标签中存储的所有信息；

以至少一个只读固定值和至少一个变量参数为加密算法的输入数据，通过加密算法计算得出用于判断滤芯真假的密码。

2.使用权利要求1中所述滤清器集中控制系统进行的滤清器集中控制方法，其特征在于按以下步骤进行：

第一步骤是暂停更新步骤；

将空气滤清器、燃油滤清器和机油滤清器统一称为机动车滤清器；

将空滤天线、燃滤天线和机滤天线统一称为滤芯天线；

将安装在机动车上的过滤器控制器以及滤芯厂家对滤芯进行测试时使用测试用电控装置统一称为滤芯电控装置；

标签加电次数的数值＝M，M为自然数；

使用滤芯电控装置读取滤芯RFID标签中存储的M值，并更新标签加电次数的数值等于M+1；当M值小于等于10时，滤芯电控装置进行只读作业，只读作业是滤芯电控装置仅更新滤芯RFID标签中标签加电次数的数值，对滤芯RFID标签中存储的其他信息只读取；过滤器控制器中预存有滤芯RFID标签中存储的原始信息；过滤器控制器将该原始信息与滤芯RFID标签中存储的信息进行比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则保持现有状态到过滤器控制器失电；

报假作业是：过滤器控制器通过车载控制电路向车载ECU发出滤芯为假的信息，然后跳转执行第五步骤即转速判断步骤；

当M值大于10时，执行第二步骤；

第二步骤是油温判断步骤；

过滤器控制器由车载控制电路获取机动车润滑油实时温度，判断润滑油温度是否超过70℃；如果超过，则对于机油滤清器跳转执行第五步骤，同时对于燃油滤清器和空气滤清器跳转执行第三步骤中的燃滤RFID标签和空滤RFID标签判断作业；如果润滑油温度小于等于70℃，则顺序执行第三步骤；

第三步骤是第一次滤芯真假判断步骤；

机滤RFID标签判断作业是：

过滤器控制器通过读写作业判断机滤RFID标签是否已损坏；

如果机滤RFID标签未损坏；过滤器控制器读取机滤RFID标签中存储的密码，与过滤器控制器中备份的机滤RFID标签中密码相比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则执行第四步骤；

如果机滤RFID标签已损坏；过滤器控制器判断其内备份的机滤RFID标签中的滤芯已工作时长数值和滤芯允许工作时长数值，如果滤芯已工作时长数值大于等于滤芯允许工作时长数值，则判断为假滤芯，执行报假作业；如果滤芯已工作时长数值小于滤芯允许工作时长数值，则判断为真滤芯，执行第四步骤；

燃滤RFID标签和空滤RFID标签判断作业是：

过滤器控制器读取燃滤RFID标签和空滤RFID标签中存储的密码，对应与过滤器控制器中备份的燃滤RFID标签和空滤RFID标签中的密码相比较，如果不一致则判断为假滤芯，执行报假作业；如果一致则执行第四步骤；

第四步骤是第二次滤芯真假判断步骤；

过滤器控制器读取并比较滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作时长数值和滤芯允许工作时长数值，如果滤芯已工作时长数值小于等于滤芯允许工作时长数值，则执行第五步骤；

如果滤芯已工作时长数值大于滤芯允许工作时长数值，则执行报假作业；

第五步骤是转速判断步骤；

过滤器控制器接收车载ECU的发动机实时转速信号，

判断发动机实时转速是否大于300转/秒；如果发动机实时转速小于等于300转/秒，则返回执行第一步骤；如果发动机实时转速大于300转/秒，则执行第六步骤；

第六步骤是发动机连续运行计时步骤；

过滤器控制器从车载ECU中获取机动车已行驶里程的数值，将该数值作为周期开始里程数值；

过滤器控制器每0.1秒从车载ECU获取一次发动机转速信息，同时控制发动机运行计时器开始从0计时，如果发动机实时转速小于等于300转/秒，则中止发动机运行计时器；如果发动机实时转速大于300转/秒，则继续计时；

X为非零自然数，当计时满X分钟时，过滤器控制器从机动车的车载ECU中获取机动车已行驶里程的数值；如果M小于等于10，则返回执行第一步骤；如果M大于10，则将从机动车的车载ECU中获取的机动车已行驶里程的数值作为周期结束里程数值，并计算出周期行驶里程数值，周期行驶里程数值＝周期结束里程数值－周期开始里程数值；执行更新作业；

更新作业是：

过滤器控制器使滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作时长数值增加10分钟；并将滤芯RFID标签中存储的滤芯已工作里程数值增加周期行驶里程数值；然后过滤器控制器重新读取滤芯RFID标签上的所有信息，并通过加密算法对加密算法涉及的输入数据进行运算，得到新的密码后更新滤芯RFID标签中存储的密码；最后返回执行第一步骤；

重复执行第一至第六步骤，直到过滤器控制器失电。

3.根据权利要求2所述的滤清器集中控制方法，其特征在于：车载ECU和过滤器控制器分别连接CAN总线，CAN总线连接有用于测量机动车的润滑油温度的机油温度传感器；第二步骤即转速判断步骤中， 过滤器控制器通过CAN总线获取机油温度传感器检测的机动车润滑油实时温度。

4.根据权利要求2所述的滤清器集中控制方法，其特征在于：第六步骤中，X的数值为10。

5.根据权利要求2所述的滤清器集中控制方法，其特征在于：

空气滤清器的滤芯具有额定流量，将使用时长达到滤芯允许工作时长数值的空气滤清器的滤芯称为报废滤芯；

空气滤清器厂家对报废滤芯进行测试，得到报废滤芯在50%额定流量、60%额定流量、70%额定流量、80%额定流量、100%额定流量、120%额定流量下的空气滤清器的出气压力，并根据上述出气压力计算出不同额定流量百分比与出气压力的关系曲线；过滤器控制器中存储有上述不同额定流量百分比与出气压力的关系曲线；

第三步骤中，还进行空气滤清器出气压力判断作业；空气滤清器出气压力判断作业是：

过滤器控制器从车载控制电路获取当前空气进气流量，并计算100%×当前空气进气流量/额定流量，计算出当前空气进气流量占额定流量的百分比，从上述关系曲线中查询得到同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力；

过滤器控制器由空滤压力传感器获取当前空气滤清器的滤芯的当前出气压力；如果空气滤清器的滤芯的当前出气压力低于等于同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力，则过滤器控制器执行报假作业；

如果当前空气滤清器的滤芯的出气压力大于同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力，则过滤器控制器计算当前出气压力与同样空气进气流量占额定流量的百分比下报废滤芯的出气压力的比值，将该比值传送给车载ECU；该比值下降至1时空气滤清器的滤芯报废；用户通过观察该比值可以获知空气滤清器接近报废的程度。

6.机动车滤清器滤芯旁通的检测方法，使用权利要求1所述滤清器集中控制系统进行，其特征在于：

将空滤进口PM传感器、燃滤进口PM传感器和机滤进口PM传感器统一称为滤清器进口PM传感器；

将空滤出口PM传感器、燃滤出口PM传感器和机滤出口PM传感器统一称为滤清器出口PM传感器；

滤清器进口PM传感器和滤清器出口PM传感器用于检测预定粒径的颗粒含量，

滤清器进口PM传感器检测到的预定粒径的颗粒含量为滤前颗粒含量；

滤清器出口PM传感器检测到的预定粒径的颗粒含量为滤后颗粒含量；

在机动车行驶过程中，过滤器控制器计算滤后颗粒含量与滤前颗粒含量的比值，将该比值作为机动车滤清器的滤芯的过滤效率的指标发送给车载ECU。

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