專利名稱：堵塞過濾器檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在汽車中使用的過濾器，具體地涉及用于檢測過濾器何時堵塞的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機動車輛會使用很多種過濾器。例如，油通常流過油過濾器，以從油流中去除污染物。過濾器通常設(shè)計成可更換的。但是，卻沒有準(zhǔn)確的途徑來檢測何時應(yīng)當(dāng)更換過濾器，消費者可能會等待過長的時間才更換，或者過濾器更換得過于頻繁。

發(fā)明內(nèi)容
一種堵塞過濾器檢測系統(tǒng)，包括容納在空腔中的閥，所述空腔限定有初始入口和最終入口，所述初始入口用于在流體進入過濾器之前以入口壓力接收所述流體，所述最終入口用于在流體離開所述過濾器之后以出口壓力接收所述流體。所述空腔還限定有開關(guān)孔，所述開關(guān)孔用于引導(dǎo)所述流體流向開關(guān)，從而啟動所述開關(guān)。所述入口壓力沿第一方向偏壓所述閥，所述出口壓力沿基本上與所述第一方向相反的第二方向偏壓所述閥。當(dāng)所述入口壓力大于所述出口壓力時，所述閥可從其中所述開關(guān)孔是閉塞的第一位置移向其中所述開關(guān)孔是打開的第二位置，從而允許啟動所述開關(guān)。在本發(fā)明的一方面，所述系統(tǒng)還包括具有彈簧常數(shù)的彈簧。所述彈簧沿所述第二方向偏壓所述閥，使得所述入口壓力必須大于所述出口壓力至少達所述彈簧常數(shù)，以使閥從所述第一位置移到所述第二位置。優(yōu)選地，所述過濾器與所述系統(tǒng)并聯(lián)。
所述系統(tǒng)還包括用于防止所述閥移動超所述第二位置的止動件。所述空腔還限定有排出孔，當(dāng)所述閥處于所述第二位置時，所述排出孔釋放至少一部分流體。當(dāng)所述閥處于第二位置時，通過所述初始入口進入所述空腔的流體可流過所述開關(guān)孔，以啟動所述開關(guān)。可選擇地，所述空腔還限定有啟動入口，并且其中當(dāng)所述閥處于第二位置時，流體以控制壓力通過所述啟動入口進入所述空腔，流過所述開關(guān)孔以啟動所述開關(guān)。在這類實施例中，優(yōu)選地，當(dāng)所述閥處于第一位置時，所述閥閉塞所述啟動入口。
所述最終入口可連接到車輛鎖止離合器，使得僅當(dāng)所述鎖止離合器接合時，流體通過所述最終入口進入所述空腔。車輛控制器可操作來分離所述鎖止離合器以降低出口壓力，從而如果所述系統(tǒng)適當(dāng)?shù)毓ぷ骶褪顾鲩y移向所述第二位置。當(dāng)所述鎖止離合器分離時，所述閥未能移向所述第二位置可能表示所述閥和/或所述開關(guān)未適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌Ｋ鱿到y(tǒng)可還包括在所述初始入口上游的泵，當(dāng)所述鎖止離合器分離時，所述閥未能移向所述第二位置表示所述泵未適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 所述閥可在所述空腔之中產(chǎn)生滯后效應(yīng)，使得所述閥部分地朝著所述第二位置的移動引起所述閥完成到所述第二位置的移動。這樣，滯后效應(yīng)提供了在所述系統(tǒng)之中的穩(wěn)定性。例如，所述閥包括至少兩個變直徑部分，通過所述變直徑部分引起所述滯后效應(yīng)。
結(jié)合附圖，從下面對實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的詳細描述，可容易地理解本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點，以及其它特征和優(yōu)點。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的堵塞過濾器檢測系統(tǒng)第一實施例的示意性側(cè)視圖，示出了該系統(tǒng)的閥處于表示過濾器未堵塞的第一位置；圖2為圖1的堵塞過濾器檢測系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖，示出了該系統(tǒng)的閥處于表示過濾器堵塞的第二位置；圖3為進出過濾器的流體的示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的堵塞過濾器檢測系統(tǒng)第二實施例的示意性側(cè)視圖，示出了該系統(tǒng)的閥處于表示過濾器未堵塞的第一位置；圖5為圖4的堵塞過濾器檢測系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖，示出了該系統(tǒng)的閥處于表示過濾器堵塞的第二位置。
具體實施例方式
參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的堵塞過濾器檢測系統(tǒng)10的第一實施例的側(cè)視圖。容納在空腔14中的閥12可從圖1中所示的第一位置移到圖2中所示的第二位置。空腔14限定有初始入口16和最終入口18。如圖3中所示意性示出的，流體15就在進入過濾器17之前通過初始入口16以入口壓力進入圖1的空腔14，并且在離開過濾器17之后通過最終入口18以出口壓力進入空腔14。因此，系統(tǒng)10與過濾器17并聯(lián)。例如，機動車中的油可在進入油過濾器前進入入口16或離開油過濾器后進入入口18。應(yīng)當(dāng)注意，流體可以按不同于此處所述方式地進入空腔14。例如，通常系統(tǒng)10使用在機動車中，并且一定程度地充滿油。因此注意到系統(tǒng)基于以入口壓力進入初始入口16、并以出口壓力通過最終入口18的流體來工作是重要的。
轉(zhuǎn)回到圖1和圖2，進入初始入口16的流體以入口壓力作用在閥12上，具有將閥12推向圖1和2中右側(cè)的趨勢。類似地，進入最終入口18的流體以出口壓力作用在閥12上，具有將閥12推向圖1和2中左側(cè)的趨勢。如果流體在過濾器中不損失壓力，使得入口壓力等于出口壓力，那么在入口16作用在閥12上的力會等于在入口18作用在閥12上的力，閥12保持在第一位置。如果流體在過濾器中損失壓力，那么在入口16作用在閥12上的壓力(即，入口壓力)將大于在出口18作用在閥12上的壓力(即，出口壓力)，并且入口壓力將閥推向圖1和2中右側(cè)至第二位置，其中閥12靠著止動件22。銷23可將止動件22保持在適當(dāng)位置。閥12移向第二位置的運動打開了開關(guān)孔24，允許流體從空腔14流向開關(guān)26，從而啟動開關(guān)26以表示由于過濾器堵塞產(chǎn)生不希望的流體壓降。
實際上，即使過濾器沒有堵塞，流體在通過過濾器時也至少會產(chǎn)生一部分壓降。并且，過濾器小量的堵塞并不必需對過濾器進行清洗或更換。因此，彈簧20將閥12偏壓向圖1和2中的左側(cè)，彈簧20具有等于可允許壓降的彈簧常數(shù)。例如，彈簧20可具有25psi的彈簧常數(shù)，表示流體在過濾器中可損失25psi的壓力而不會打開開關(guān)孔24觸發(fā)開關(guān)26。優(yōu)選地，空腔24還優(yōu)選地限定出排出孔28。當(dāng)閥處于第二位置時，排出孔28打開，以允許一部分流體通過其排出。通過排出口28的流體耗散通過降低流過開關(guān)孔24的流體作用在開關(guān)26上的壓力，延長了開關(guān)26的疲勞壽命。初始入口16與最終入口18的相對大小確定了作用在開關(guān)24上的流體壓力。例如，如果初始入口16與最終入口18的大小相似，入口壓力為230psi，出口壓力為10psi，那么初始入口16與最終入口18會均分110psi的壓降([230psi-10psi]/2)，在開關(guān)24處的壓力為120psi([230psi+10psi]/2)。
圖4和圖5示出了堵塞過濾器檢測裝置110的第二實施例的側(cè)視圖。容納在空腔114中的閥112可從圖4中所示的第一位置移到圖5中所示的第二位置。優(yōu)選地，閥112包括大直徑部分112a和小直徑部分112b。空腔114限定有初始入口116、最終入口118、排出孔128、開關(guān)孔124和啟動入口130。流體就在進入過濾器(即，圖3的17)之前通過初始入口116以入口壓力進入空腔114，并在離開過濾器之后通過最終入口118以出口壓力進入空腔114。進入初始入口116的流體以入口壓力作用在閥112上，具有將閥112推向圖3和4中下側(cè)的趨勢，而進入最終入口118的流體以出口壓力作用在閥112上，具有將閥112推向圖3和4中上側(cè)的趨勢。具有等于所需允許壓降的彈簧常數(shù)的彈簧120將閥112偏壓向上側(cè)。
如果進入初始入口116的流體的流體壓力比進入最終入口118的流體的流體壓力大得足以克服彈簧120的力，閥112就會向下移到第二位置，從而露出啟動入口130，允許流體通過啟動入口130進入空腔114。流體以穩(wěn)定的預(yù)定控制壓力(例如，100psi)流過啟動入口130。然后，來自啟動入口130的流體繞著閥112的小直徑部分112b行進，通過開關(guān)孔124，從而啟動開關(guān)126以表示由于過濾器堵塞產(chǎn)生不希望的流體壓降。在該實施例中，閥112的大直徑部分阻止已通過初始入口116進入空腔114的流體到達開關(guān)126，從而允許對流體作用在開關(guān)126上的力有甚至更大的控制。另外，使用閥112的變直徑部分112a、112b還在空腔114中產(chǎn)生了滯后效應(yīng)，使得一旦閥112向圖4和5中的下側(cè)移動超過中間位置時，閥滯后效應(yīng)就會使閥112急速向下通過剩余路途達到第二位置。滯后效應(yīng)還會使閥112保持在第二位置中，直到通過過濾器的壓降降低至足以充分克服兩個部分112a、112b的面積差所產(chǎn)生的壓力為止。因此可以看出，變直徑部分112a、112b的使用所產(chǎn)生的滯后效應(yīng)通過防止閥112在第一與第二位置之間擺動而在系統(tǒng)10中提供了穩(wěn)定性。
除了檢測堵塞過濾器之外，本發(fā)明的第二實施例110還提供了新型診斷能力。車輛包括邏輯閥，其可選擇性地起動鎖止離合器132。當(dāng)鎖止離合器132接合時，車輛液力變矩器離合器增壓。相反地，當(dāng)鎖止離合器132分離時，液力變矩器離合器排壓。優(yōu)選地，如圖4和圖5中所示意性示出的，最終入口118連接到鎖止離合器132上，使得只有當(dāng)鎖止離合器132接合時，流體才通過最終入口118給空腔114增壓。當(dāng)車輛發(fā)動機起動時，通常鎖止離合器132分離。因此，流體通過初始入口116進入空腔114，而不通過最終入口118進入，使得閥112移向第二位置，從而啟動了開關(guān)126。如果開關(guān)126不在發(fā)動機起動時啟動，那么就是告訴車輛控制器124或者閥112卡在第一位置，或者開關(guān)126損壞。當(dāng)控制器134起動邏輯閥以接合鎖止離合器132時，流體會通過最終入口118給空腔114增壓，從而會再次將閥112向上移動，當(dāng)啟動入口130閉塞時，關(guān)閉開關(guān)126。如果開關(guān)126不關(guān)閉，那么就是告訴車輛控制器134或者閥112卡在下面，過濾器堵塞，或者最終入口118與鎖止離合器132之間的連接出現(xiàn)了一些問題。當(dāng)鎖止離合器132分離時，閥112未能從第一位置移向第二位置可能還表示車輛泵136出現(xiàn)問題。具體地，如果泵136未起動，或者失去動力，那么系統(tǒng)10的流體不會增壓，只有極少的流體會進入空腔114。因此，如果鎖止離合器132被分離以防止流體通過最終入口118進入空腔114，而泵136未適當(dāng)?shù)毓ぷ魇沟昧黧w未通過初始入口118進入空腔114，那么閥112將保持在第一位置。因此可以看出，本發(fā)明在檢測堵塞過濾器之外，還提供了診斷能力。
盡管已經(jīng)詳細描述了實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是應(yīng)當(dāng)理解，所使用的術(shù)語僅僅是詞語和說明的性質(zhì)，而不是限制。根據(jù)上面的教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會認識到本發(fā)明的許多修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，除了本文所具體描述的以外，本發(fā)明還可以基本上等效方式實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種堵塞過濾器檢測系統(tǒng)，包括閥，容納在空腔中，所述空腔限定有初始入口、最終入口和開關(guān)孔，所述初始入口用于在流體進入過濾器之前接收入口壓力下的所述流體，所述最終入口用于在流體離開所述過濾器之后接收出口壓力下的所述流體，所述開關(guān)孔用于引導(dǎo)流體流向開關(guān)，從而啟動所述開關(guān)；其中所述入口壓力沿第一方向偏壓所述閥，并且所述出口壓力沿基本上與所述第一方向相反的第二方向偏壓所述閥；當(dāng)所述入口壓力大于所述出口壓力時，所述閥可從其中所述開關(guān)孔是閉塞的第一位置移向其中所述開關(guān)孔是打開的第二位置，從而允許啟動所述開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括具有彈簧常數(shù)的彈簧，所述彈簧沿所述第二方向偏壓所述閥，使得所述入口壓力必須大于所述出口壓力至少達所述彈簧常數(shù)，以使閥從所述第一位置移到所述第二位置。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于防止所述閥移動超過所述第二位置的止動件。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括排出孔，當(dāng)所述閥處于所述第二位置時，所述排出孔降低所述入口壓力。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述閥處于所述第二位置時，通過所述初始入口進入所述空腔的流體流過所述開關(guān)孔，以啟動所述開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述空腔還限定有啟動入口，并且其中當(dāng)所述閥處于所述第二位置時，流體以控制壓力通過所述啟動入口進入所述空腔，并流過所述開關(guān)孔以啟動所述開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述閥處于所述第一位置時，所述閥閉塞所述啟動入口。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述最終入口連接到車輛鎖止離合器，使得僅當(dāng)所述鎖止離合器接合時，流體通過所述最終入口進入所述空腔。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括車輛控制器，其可操作來分離所述鎖止離合器以降低出口壓力，從而如果所述系統(tǒng)適當(dāng)?shù)毓ぷ骶褪顾鲩y移動到所述第二位置。
10.一種堵塞過濾器檢測系統(tǒng)，包括閥，容納在空腔中，所述空腔限定有初始入口、最終入口和開關(guān)孔，所述初始入口用于在流體進入過濾器之前接收入口壓力下的所述流體，所述最終入口用于在流體離開所述過濾器之后接收出口壓力下的所述流體，所述開關(guān)孔用于引導(dǎo)流體流向開關(guān)，從而啟動所述開關(guān)，其中所述入口壓力沿第一方向偏壓所述閥，所述出口壓力沿基本上與所述第一方向相反的第二方向偏壓所述閥；以及具有彈簧常數(shù)的彈簧，所述彈簧還沿所述第二方向偏壓所述閥；當(dāng)所述入口壓力大于所述出口壓力至少達所述彈簧常數(shù)時，所述閥可從其中所述開關(guān)孔是閉塞的第一位置移向其中所述開關(guān)孔是打開的第二位置。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述最終入口連接到車輛鎖止離合器，使得僅當(dāng)所述車輛鎖止離合器接合時，流體通過所述最終入口進入所述空腔，并且其中車輛控制器可操作來分離所述鎖止離合器以降低出口壓力，從而如果所述系統(tǒng)適當(dāng)?shù)毓ぷ骶褪顾鲩y移動到所述第二位置。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中在所述鎖止離合器分離時，所述閥未能從所述第一位置移到所述第二位置表示所述閥與所述開關(guān)中至少一個未適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括在所述初始入口上游的泵，并且其中在所述鎖止離合器分離時，所述閥未能從所述第一位置移到所述第二位置表示所述泵未適當(dāng)?shù)毓ぷ鳌?br> 14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述閥處于所述第二位置時，通過所述初始入口進入所述空腔的流體流過所述開關(guān)孔，以啟動所述開關(guān)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，還包括排出孔，當(dāng)所述閥處于所述第二位置時，該排出孔可操作以釋放所述流體的至少一部分。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述空腔還限定有啟動入口，當(dāng)所述閥處于所述第一位置時所述啟動入口被所述閥閉塞，并且當(dāng)所述閥處于所述第二位置時所述啟動入口打開，其中當(dāng)所述啟動入口打開時，通過所述啟動入口進入所述空腔的流體流過所述開關(guān)孔以啟動所述開關(guān)。
17.一種堵塞過濾器檢測系統(tǒng)，包括閥，容納在空腔中，所述閥可從第一位置移到第二位置；以及開關(guān)孔，將所述空腔連接到開關(guān)；其中流體在進入過濾器之前以入口壓力進入所述空腔，并在離開所述過濾器之后以出口壓力進入所述空腔，所述入口壓力沿第一方向偏壓所述閥，所述出口壓力沿基本上與所述第一方向相反的第二方向偏壓所述閥；并且其中當(dāng)所述入口壓力大于所述出口壓力時，所述閥從所述第一位置移動到所述第二位置。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述過濾器與所述系統(tǒng)并聯(lián)。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述閥在所述空腔之中產(chǎn)生滯后效應(yīng)，使得所述閥部分地朝著所述第二位置的移動引起所述閥完成到所述第二位置的移動，從而提供了在所述系統(tǒng)之中的穩(wěn)定性。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述閥包括至少兩個變直徑部分，所述變直徑部分引起所述滯后效應(yīng)。
全文摘要
一種堵塞過濾器檢測系統(tǒng)，包括容納在空腔中的閥，所述空腔限定有初始入口、最終入口和開關(guān)孔，所述初始入口用于在流體進入過濾器之前以入口壓力接收所述流體，所述最終入口用于在流體離開所述過濾器之后以出口壓力接收所述流體，所述開關(guān)孔用于引導(dǎo)流體流向開關(guān)，從而啟動所述開關(guān)。所述入口壓力沿第一方向偏壓所述閥，所述出口壓力沿基本上與所述第一方向相反的第二方向偏壓所述閥。當(dāng)所述入口壓力大于所述出口壓力時，所述閥可從其中所述開關(guān)孔是閉塞的第一位置移向其中所述開關(guān)孔是打開的第二位置，從而允許啟動所述開關(guān)。優(yōu)選地，彈簧沿所述第二方向偏壓所述閥，使得所述入口壓力必須大于所述出口壓力至少達彈簧常數(shù)以允許開關(guān)啟動。
文檔編號G01M15/09GK101067582SQ20071010237
公開日2007年11月7日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月3日
發(fā)明者C·F·龍, D·J·韋伯 申請人:通用汽車公司