，如圖2所示。在圖中，作為轉(zhuǎn)速的函數(shù)，陰影 區(qū)由表示最大負(fù)載的曲線和表示最大負(fù)載的70%的曲線界定。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來說這個(gè)區(qū)域可定 義為惡劣的或重負(fù)載循環(huán)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，以及過濾器壽命可通過發(fā)動(dòng)機(jī) 測(cè)試的方式繪制出，發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試在可控狀況下使用發(fā)動(dòng)機(jī)功率計(jì)進(jìn)行。使用過濾器壽命圖， 特定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速狀況對(duì)過濾器狀況的影響可由與參考狀況相比較判斷出，參考狀況與適 合于發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)過濾器維護(hù)周期相對(duì)應(yīng)。相應(yīng)地，這些信息可基于持續(xù)性或周期性原則 用于評(píng)估過濾器的狀況。
[0030] 存在著其它生成過濾器壽命圖或定量地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況建模并將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行 狀況關(guān)聯(lián)至過濾器壽命的方法。例如，負(fù)載循環(huán)可定義為時(shí)間-加權(quán)平均產(chǎn)生的功率對(duì)發(fā) 動(dòng)機(jī)額定功率的比率；發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率（或者額定功率的若干部分）下運(yùn)行的時(shí)間的百 分比；在不同RPM，轉(zhuǎn)矩或共軌油壓下時(shí)間，英里，或者消耗燃油的百分比；或者前面列出的 定義中兩個(gè)或多個(gè)的若干組合。這些定義可用于定義過濾器壽命圖或者用在算法中以將發(fā) 動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況關(guān)聯(lián)至過濾器壽命。
[0031] 本公開還可利用可選擇的可調(diào)節(jié)參數(shù)來提高計(jì)算的精度。適合于可調(diào)節(jié)參數(shù)的值 通常在維護(hù)周期期間保持不變且取決于發(fā)動(dòng)機(jī)和過濾器的類型，本地燃油或潤(rùn)滑油品質(zhì)， 以及本地和環(huán)境因素。通常，需要一（1)至六（6)個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)；然而對(duì)于更復(fù)雜的算法和 模型來說可能需要更多的可調(diào)節(jié)參數(shù)。例如，可能需要可調(diào)節(jié)參數(shù)以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)，過濾器，以 及流體的特性做出解釋。通常，將適用于可調(diào)節(jié)參數(shù)的缺省值編程至ECM中以被算法使用， 該算法基于適用于發(fā)動(dòng)機(jī)和應(yīng)用的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)狀況。在使用發(fā)動(dòng)機(jī)之前或之后，如果狀況預(yù) 期與缺省設(shè)置不同，必要時(shí)這些值可手動(dòng)地，電子地，或其他方式地更改。例如，用于可調(diào)節(jié) 參數(shù)的不同的值可用于北美的城市公交車應(yīng)用中的發(fā)動(dòng)機(jī)，與那些在亞洲的貨車應(yīng)用截然 相反。如果使用了可選擇的適宜的過濾器傳感器，在適宜的傳感器的安裝已確認(rèn)時(shí)可使用 一組值。在安裝了不適宜的過濾器時(shí)可使用另一組值，以便提供更保守的過濾器狀況評(píng)估 及保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。作為一種選擇，如果使用了不適宜的過濾器，算法可完全不計(jì)算和指示過濾 器狀況。適用于這些參數(shù)的值還可稍后重新調(diào)節(jié)，例如由維保人員基于經(jīng)驗(yàn)和歷史記錄現(xiàn) 場(chǎng)調(diào)節(jié)以提高計(jì)算的精度。通常，可調(diào)節(jié)參數(shù)被手動(dòng)輸入，但當(dāng)存在適宜的傳感器時(shí)一個(gè)或 多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)可自動(dòng)地，電子地，或通過其他方式被提供。
[0032] 存儲(chǔ)在ECM內(nèi)的算法可用于計(jì)算過濾器的狀況。有多種形式的算法可執(zhí)行該計(jì) 算，該多種形式的算法在數(shù)據(jù)需求，可調(diào)節(jié)參數(shù)，以及結(jié)果精度方面存在不同。所有的該多 種形式的算法需要轉(zhuǎn)矩，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和時(shí)間數(shù)據(jù)。下面的公式是這些多種形式的算法的一 個(gè)例子：
[0033]
[0034] 其中R是過濾器的剩余使用壽命；E是過濾器的標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)周期；t是已實(shí)際使用過 濾器的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間；A，B和C是可調(diào)節(jié)參數(shù)；以及X和Y是變量，變量的值由轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn) 速數(shù)據(jù)來確定。A和C的值取決于發(fā)動(dòng)機(jī)和過濾器的類型。B的值取決于預(yù)期的燃油品質(zhì)。 X和Y的值基于過濾器壽命圖或輸入數(shù)據(jù)和這些變量之間的關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，由在給定的 時(shí)間點(diǎn)從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)獲得。
[0035] 所述的虛擬過濾器狀況傳感器要么可用于燃油過濾器或者潤(rùn)滑油過濾器任何一 個(gè)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，系統(tǒng)可指示燃油過濾器和潤(rùn)滑油過濾器兩者的狀況和/或剩余 使用壽命。在后者實(shí)施例中，不需要額外的傳感器。反而，只需要輸出結(jié)果的第二算法和裝 置。
[0036] 在另一種實(shí)施例中，為了保證計(jì)算的精度，虛擬過濾器狀況傳感器還可包括檢測(cè) 適宜的過濾器存在和安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)狀況的電子裝置。用于一個(gè)或多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)的值受到 已安裝的過濾器類型的影響。如果檢測(cè)適宜的過濾器的電子裝置可用于將數(shù)據(jù)提供至算 法，在提供過濾器狀況輸出之前，算法可確認(rèn)使用了適當(dāng)?shù)倪^濾器。如果安裝了不適宜的過 濾器，過濾器狀況將被計(jì)算出或者，作為一種選擇，可使用調(diào)節(jié)參數(shù)，其適當(dāng)計(jì)算過濾器狀 況，從而激活適宜的過濾器的使用。
[0037] 虛擬過濾器狀況傳感器用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速和運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)，來判斷燃油 和/或潤(rùn)滑油過濾器的狀況，且不需要直接測(cè)量過濾器阻塞（或壓降）也不需要直接測(cè)量 經(jīng)過過濾器的流率。虛擬傳感器可連同用于檢測(cè)壓降的裝置一起使用以進(jìn)一步提高其可靠 性，然而，這可用作過濾器狀況的實(shí)質(zhì)上獨(dú)立的或附屬的測(cè)量裝置。虛擬傳感器使用來自標(biāo) 準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的數(shù)據(jù)或者ECM從這些傳感器計(jì)算出的值。目前所描述的系統(tǒng)可為可調(diào)節(jié) 參數(shù)提供值的輸入，以提高結(jié)果的精度，該可調(diào)節(jié)參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)，過濾器，及待過濾的流體 有關(guān)，以及可選擇性地與應(yīng)用和本地狀況相關(guān)。現(xiàn)有的過濾器狀況傳感器，也稱為過濾器壽 命，過濾器堵塞，或過濾器維修指示器通常基于壓降數(shù)據(jù)，或者可能基于已過濾流體的體積 來判斷過濾器狀況。已知現(xiàn)有的油液品質(zhì)傳感器使用機(jī)載傳感器預(yù)測(cè)潤(rùn)滑油品質(zhì)，而不是 使用過濾器狀況。因?yàn)槿加褪潜蝗紵舳皇潜煌耆卦傺h(huán)，與負(fù)載循環(huán)有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī) 狀況會(huì)影響過濾器壽命，這是與直覺相反的，但是這確實(shí)已被實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)監(jiān)控證實(shí)。 進(jìn)一步地，潤(rùn)滑油和燃油過濾器狀況傳感器兩者都使用相同的輸入?yún)?shù)，因此設(shè)有兩種類 型的虛擬傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)只需要最小限度的附加要求且不需要額外的實(shí)體傳感器。最后， 目前所述的系統(tǒng)可選擇性地利用"適宜的過濾器"傳感器以保證算法使用了適宜的可調(diào)節(jié) 參數(shù)。
[0038] 圖4的流程圖示出了示例性過程，通過該示例性過程可實(shí)施本文包含的多種實(shí)施 例。在圖4中的400處，將關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的來自多個(gè)傳感器的輸入信息提供給控制單 元例如ECM。在410處，至少輸入信息的一部分用于確定多個(gè)輸入變量，該多個(gè)輸入變量表 示了多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況。如上文討論的，表示的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況包括，但不限于，發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)行時(shí)間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。舉例來說，表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸入變量可基于有關(guān)進(jìn) 氣歧管壓力，油門位置和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速其中之一的輸入信息。在420處，保護(hù)多個(gè)輸入變量的 算法被執(zhí)行，從而判斷出過濾器的狀況。如上文討論的，算法還可直接地或間接地把直接的 輸入信息考慮進(jìn)去，其它信息也一樣，其他信息包括，但不限于，負(fù)載循環(huán)，適宜的過濾器是 否已安裝，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行環(huán)境，發(fā)動(dòng)機(jī)特性，過濾器特性，操作員經(jīng)驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)溫 度以及燃油品質(zhì)。在430處，關(guān)于過濾器的狀況的信息被輸出至用戶，例如車輛駕駛員或者 維修技術(shù)人員。
[0039] 在前文的說明書中，出于簡(jiǎn)潔，清晰，和理解的目的使用了某些詞語。不能從中推 斷出不必要的超出現(xiàn)有技術(shù)要求的限制，因?yàn)檫@些術(shù)語用于描述的目的并且旨在被廣泛地 解釋。本文描述的不同的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)，和方法步驟可單獨(dú)使用或者結(jié)合其它結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)和方 法步驟一起使用?？梢灶A(yù)期的是各種等價(jià)形式，替代和變形可能在所附權(quán)利要求的保護(hù)范 圍內(nèi)。所附權(quán)利要求的每個(gè)限制旨在援引35 U.S.C. §112,第六段下的解釋，除非詞語"裝 置用于"或者"步驟用于"明確地陳述于各自的限制中。
[0040] 應(yīng)注意的是，本文任一使用詞語"示例性的"來描述多種實(shí)施例旨在表明這些實(shí)施 例是可能的例子，代表，和/或可能的實(shí)施例的實(shí)例（以及該詞語不是旨在暗示這些實(shí)施例 必然地是特別的或最好的例子）。
[0041] 應(yīng)重點(diǎn)注意的是各種示例性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)僅僅是說明性的。盡管在本公開 中只有一些實(shí)施例已被詳細(xì)描述，瀏覽本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地理解到可能有許 多修改（例如，規(guī)格，尺寸，結(jié)構(gòu)，形狀以及各種元件的比例，參數(shù)的值，安裝結(jié)構(gòu)，材料的使 用，顏色，方位等的變化），而未背離本文所述的主題的新穎內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)。參照替代實(shí)施例， 任何流程或方法步驟的順序或序列可以變化或重新排序。還可在設(shè)計(jì)，操作條件和各種實(shí) 施例的布置中做出其他替代，修改，改變和