[发明专利]使过滤器元件和润滑剂流体的维护警报同步的系统和方法

说明书

描述了用于内燃发动机的流体输送系统和监控流体输送系统的方法。该系统和方法监测和确定各种流体质量参数和过滤器元件压降，这些参数和压降可用于对确定过滤器元件和流体两者的剩余使用寿命的实时估计。所描述的系统和方法使用相应的剩余使用寿命计算来确定流体和过滤器元件的更换间隔。更换间隔可以通过系统和方法同步，以减少由于流体输送系统的维护而导致的停机时间的量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月8日提交的且题为“Synchronization of LubricantSystem Service”的美国临时专利申请第62/468,788号的优先权和权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及润滑系统和内燃发动机的润滑剂状态监控。

背景

内燃发动机使用各种燃料，如柴油、汽油、乙醇、天然气等。包括一个或更多个活塞/气缸组，它们往复运动以产生用于执行机械工作的旋转运动。内燃发动机通常包括润滑系统，润滑系统将润滑剂(例如油、合成油等)循环到内燃发动机的移动部件(例如，在气缸内移动的活塞)。在内燃发动机运行期间，润滑剂被加热、热分解并吸收燃烧副产物、碎屑和水。随着内燃发动机的运行持续一段时间，润滑剂变得不太有效，并对发动机的性能产生负面影响。旧的、受污染的和分解的润滑剂会严重影响发动机性能和效率，并导致排放增加。因此，必须不时更换润滑剂，以避免损坏发动机。

另外，润滑系统通常包括润滑剂过滤系统。过滤系统包括过滤器元件，当润滑剂循环通过润滑系统时，过滤器元件过滤润滑剂。过滤器元件包括捕获和去除来自润滑剂的污染物(例如，灰尘、碎屑等)。随着过滤介质捕获污染物，增加了过滤器元件上的限制。由于过滤介质从经过过滤介质的流体捕获并除去污染物，因此过滤器元件需要定期更换。

概述

一个示例性实施方案涉及一种流体输送系统。该流体输送系统包括过滤系统，该过滤系统包括过滤器元件。流体输送系统还包括：压力感测组件，其被配置为输出指示过滤器元件上的压降的压力信号；粘度传感器，其被配置为输出指示流体的粘度的粘度反馈信号；以及介电值传感器(dielectric sensor)，其被配置为输出指示流体的介电常数的介电值反馈信号。流体输送系统包括控制器，该控制器包括传感器输入电路和维护间隔电路，传感器输入电路被配置为接收压力信号、粘度反馈信号和介电值反馈信号，维护间隔电路被配置为至少部分地基于压差反馈信号来动态地确定何时应该更换过滤器元件，以及至少部分地基于粘度反馈信号和介电值反馈信号来动态地确定何时应该更换流体。

在一些实施方案中，所述流体包括润滑剂。

在一些实施方案中，所述压力感测组件包括压差传感器，并且其中所述压力信号包括压差反馈信号。

在一些实施方案中，所述控制器还被配置为当所述过滤器元件或所述流体中的至少一个需要更换时，向操作员设备启动维护警报。

在一些实施方案中，所述控制器被配置为当所述过滤器元件和所述流体两者都需要更换时，向操作员设备启动维护警报。

在一些实施方案中，所述部件是内燃发动机。

在一些实施方案中，所述控制器包括发动机控制模块，所述发动机控制模块被构造成控制所述内燃发动机的操作。

在一些实施方案中，所述流体输送系统还包括温度传感器，所述温度传感器被构造成输出指示流体的温度的温度反馈信号。

在一些实施方案中，所述控制器被构造成基于所述流体的温度来标准化所述流体的粘度。

在一些实施方案中，所述介电值传感器和所述粘度传感器相对于通过所述过滤系统的流体的流动方向沿着流体流动导管定位在所述过滤系统的下游和流体贮槽的上游。

在一些实施方案中，所述介电值传感器和所述粘度传感器集成到单个传感器外壳中。