入口旁路流動管理系統和方法技術方案

描述了具有正常過濾模式和增強過濾模式的過濾系統。在某些布置中，過濾系統是具有主空氣過濾器元件、預清潔器和預清潔器旁通閥的空氣過濾系統。基于來自進氣質量傳感器的反饋，旁通閥打開或關閉以在感測的臟空氣操作條件(例如高灰塵或濕氣濃度)期間選擇地引導進氣通過預清潔器。在其他的布置中，過濾系統是具有主過濾器和次過濾器的液體過濾系統(例如燃料或油過濾系統)。根據檢測的事件或感測的液體特性，過濾系統選擇地引導被過濾的液體通過主過濾器、次過濾器或其組合。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉引用本申請要求于2014年7月23日提交的題為“AIRINTAKEBYPASSFLOWMANAGEMENTSYSTEMSANDMETHODS”的第62/027,984號美國臨時專利申請的優先權，其全部內容通過引用并入本文并用于所有目的。
本公開大體上涉及過濾系統。背景內燃發動機通常包括各種過濾系統，如空氣過濾系統、燃料過濾系統、油過濾系統及類似物。過濾系統通常從由內燃發動機所使用的流體移除污染物，如灰塵和水。空氣過濾系統是進氣系統的一部分。在將進氣引導到發動機之前，空氣過濾系統將進氣過濾。空氣過濾系統從進氣移除灰塵、濕氣和其他顆粒。空氣過濾系統通常包括處理空氣的過濾介質(例如，基于紙的過濾介質、基于泡沫的過濾介質、基于棉的過濾介質、折疊的過濾介質等)。某些空氣過濾系統包括位于過濾介質上游的預清潔器。在進氣被過濾介質處理之前，預清潔器從進氣移除灰塵、濕氣和其他顆粒物質的至少一部分。因此，預清潔器延長了過濾介質的壽命。預清潔器可以是噴射式預清潔器、預過濾器式預清潔器、旋流式預清潔器或類似物。可以基于內燃發動機在操作期間預期看到的最差的灰塵負載條件來選擇具體類型的預清潔器。但是，由于由預清潔器引起的增加的阻力，預清潔器還引起進氣系統中的寄生空氣壓力損失。甚至當預清潔器是不必要的時候(例如，當內燃發動機在干凈的空氣環境中操作時)，寄生損失也存在。該寄生損失可能引起較高的泵送損失，從而減小內燃發動機的燃油經濟性(例如，在交通工具應用中每加侖英里數減小，在發電機或建造應用中每箱的操作小時數較少等)。減小的燃油經濟性增加了操作成本(即增加了燃料成本)。其他過濾系統，如燃料過濾系統、油過濾系統和液壓流體過濾系統，由內燃發動機使用的或用于驅動設備的液體過濾。通常，這些過濾系統從箱(例如，燃料箱、油箱、液壓流體箱等)抽取待過濾的流體。某些操作條件可能導致流體具有增加的污染水平。具體地，在某些瞬態條件(如流體流動波動、震蕩和類似條件)期間，污染物顆粒可以從管道表面、過濾介質、箱底和類似位置重新生成。這在箱填充事件和發動機或液壓系統啟動事件期間是尤其成問題的。在箱填充期間，在引入箱中的新的(但通常不干凈的)液體中可以發現升高的污染水平。通過由填充操作本身使污染物從箱底和箱壁重新懸浮，污染物水平進一步提升。當發動機或液壓系統啟動時，到下游組件(包括過濾系統)的液體流速在幾秒或甚至更少的時間內從零提升到達操作流速。因此，當流體從基本上靜止的位置加速到移動流時，暫時觀察到極高的污染水平。在這些時間段期間，磨損引起的下游組件的損壞特別高。在發動機啟動時和在流速快速變化期間，已經觀察到燃料污染水平的數量級的增加。這種液體生成污染物的增加減少組件的壽命、減少發動機的可靠性且減少系統總體的魯棒性。這些污染水平的增加也有可能縮短過濾系統的使用壽命。此外，引入非常類似于上面描述的用于空氣過濾系統的預清潔器的多個過濾器元件，對過濾系統引入更大的阻力，從而引起過濾系統中寄生液體壓力的損失。概述一個實施方案涉及空氣過濾系統。空氣過濾系統包括主過濾器元件和在空氣流動方向上位于主過濾器元件上游的預清潔器。空氣過濾系統還包括在第一位置和第二位置之間可致動的旁通閥。當旁通閥處于第一位置時，待過濾的進氣繞過預清潔器并流動到主過濾器元件。當旁通閥處于第二位置時，待過濾的進氣在流動到主過濾器元件之前被強制通過預清潔器。空氣過濾系統還包括空氣質量特性傳感器和控制器。控制器被配置為從空氣質量特性傳感器接收指示所感測的進氣的空氣質量特性的反饋信號，并通過致動機構在第一位置和第二位置之間致動旁通閥。另一個實施方案涉及過濾系統。過濾系統包括提供待過濾流體的流體源、主過濾器、次過濾器和檢測器，該檢測器檢測使用流體的系統的填充條件、啟動條件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化。過濾系統還包括可以被打開或閉合以使過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換的閥。增強過濾模式對應于與處于正常過濾模式時相比增加的量的待過濾流體通過次過濾器元件的操作模式。過濾系統包括具有存儲器和處理器的電子控制單元。電子控制單元被配置為從檢測器接收指示填充事件、啟動事件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化的反饋信號，并且響應于填充事件、啟動事件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化，在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換。另一個實施方案涉及基于所檢測的事件使過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換的方法。方法包括通過過濾系統的電子控制單元接收來自過濾系統的傳感器的反饋信號。方法還包括通過電子控制單元確定反饋信號對應于填充事件或啟動事件。方法包括通過電子控制單元激活過濾系統的增強過濾模式。增強過濾模式對應于與處于正常過濾模式時相比增加量的待過濾流體通過過濾組件的過濾系統的操作模式。另一個實施方案涉及過濾系統。過濾系統包括提供待過濾流體的流體源、主過濾器和次過濾器。過濾系統還包括感測流體的流體質量特性的流體質量特性傳感器。過濾系統包括可以被打開或閉合以使過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換的閥。增強過濾模式對應于與處于正常過濾模式時相比增加的量的待過濾流體通過次過濾器元件被過濾的操作模式。過濾系統包括具有存儲器和處理器的電子控制單元。電子控制單元被配置為從檢測器接收指示流體的流體質量特性的變化的反饋信號，并且響應于流體質量特性的變化在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換。另一個實施方案涉及過濾系統。過濾系統包括提供待過濾流體的流體源、主過濾器和次過濾器。過濾系統包括檢測器，該檢測器檢測使用流體的系統的填充條件、啟動條件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化。過濾系統還包括引導流體到次過濾器的泵，使得泵可以被激活和停用以使過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換。增強過濾模式對應于與處于正常過濾模式時相比增加量的待過濾流體通過次過濾器被過濾的操作模式。過濾系統包括具有存儲器和處理器的電子控制單元。電子控制單元被配置為從檢測器接收指示填充事件、啟動事件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化的反饋信號，并且響應于填充事件、啟動事件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化，通過激活泵而在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換。當結合附圖理解時，根據以下的詳細描述，這些特征和其它的特征，連同其操作的組織和方式將變得明顯。附圖簡述圖1是根據示例性實施方案的空氣過濾系統的示意圖。圖2是圖1的空氣過濾系統的每個傳感器的特寫示意圖。圖3是圖1的空氣過濾系統的旁通閥的特寫示意圖。圖4是根據示例性實施方案的旁通閥的特寫示意圖。圖5是根據示例性實施方案的電子控制單元的框圖。圖6是根據示例性實施方案的基于所檢測的事件使過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換的方法的流程圖。圖7至圖10示出根據示例性實施方案的液體過濾系統的示意圖。詳細描述大體上參考附圖，示出了具有正常過濾模式和增強過濾模式的過濾系統。正常過濾模式對應于其中被過濾的流體被引導通過主過濾系統并繞過次過濾系統的操作條件。增強過濾模式對應于其中待過濾的流體被引導通過主過濾器和次過濾器兩者的操作條件。當待過濾的流體包含高于正常水平(即，升高的水平)的污染物(如水、灰塵和類似物)時，或當流體流速增加時(例如，當操作者增大對內燃發動機的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空氣過濾系統，包括：主過濾器元件；預清潔器，所述預清潔器在空氣流動方向上放置在所述主過濾器元件的上游；旁通閥，所述旁通閥在第一位置和第二位置之間是可致動的，當所述旁通閥處于所述第一位置時，待過濾的進氣繞過所述預清潔器且流動到所述主過濾器元件，并且當所述旁通閥處于所述第二位置時，待過濾的進氣在流動到所述主過濾器元件之前被強制通過所述預清潔器；空氣質量特性傳感器；和控制器，其被配置為：從所述空氣質量特性傳感器接收反饋信號，所述反饋信號指示所感測的進氣的空氣質量特性，以及通過致動機構在所述第一位置和所述第二位置之間致動所述旁通閥。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.23 US 62/027,9841.一種空氣過濾系統，包括：主過濾器元件；預清潔器，所述預清潔器在空氣流動方向上放置在所述主過濾器元件的上游；旁通閥，所述旁通閥在第一位置和第二位置之間是可致動的，當所述旁通閥處于所述第一位置時，待過濾的進氣繞過所述預清潔器且流動到所述主過濾器元件，并且當所述旁通閥處于所述第二位置時，待過濾的進氣在流動到所述主過濾器元件之前被強制通過所述預清潔器；空氣質量特性傳感器；和控制器，其被配置為：從所述空氣質量特性傳感器接收反饋信號，所述反饋信號指示所感測的進氣的空氣質量特性，以及通過致動機構在所述第一位置和所述第二位置之間致動所述旁通閥。2.根據權利要求1所述的空氣過濾系統，其中所述旁通閥包括閥瓣和鉸鏈。3.根據權利要求1所述的空氣過濾系統，其中所述旁通閥包括多個柵板。4.根據權利要求3所述的空氣過濾系統，其中所述多個柵板中的每個包括條板和中心鉸鏈。5.根據權利要求4所述的空氣過濾系統，其中當被所述控制器致動時，所述多個柵板中的每個在所述第一位置和所述第二位置之間一起移動。6.根據權利要求1所述的空氣過濾系統，其中所感測的空氣質量特性涉及進氣中的灰塵量、進氣中的濕氣量或其組合。7.根據權利要求6所述的空氣過濾系統，其中所述空氣質量傳感器通過對經過或通過所述空氣質量傳感器的顆粒進行計數和測尺寸來感測所述空氣質量特性。8.一種過濾系統，包括：流體源，所述流體源提供待過濾流體；主過濾器；次過濾器；檢測器，所述檢測器檢測使用流體的系統的填充條件、啟動條件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化；閥，所述閥能夠被打開或閉合，以使所述過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換，所述增強過濾模式對應于與處于所述正常過濾模式時相比增加的量的待過濾流體通過所述次過濾器元件被過濾的操作模式；電子控制單元，所述電子控制單元具有存儲器和處理器，所述電子控制單元被配置為：從所述檢測器接收指示填充事件、啟動事件、流體污染物濃度的變化或流體流速變化的反饋信號，以及響應于所述填充事件、所述啟動事件、所述流體污染物濃度的變化或所述流體流速變化，在所述正常過濾模式和所述增強過濾模式之間切換。9.根據權利要求8所述的過濾系統，其中當所述過濾系統處于所述正常過濾模式時，沒有待過濾流體流動通過所述次過濾器。10.根據權利要求8所述的過濾系統，其中當所述過濾系統處于所述正常過濾模式時，一些待過濾流體流動通過所述次過濾器。11.根據權利要求8所述的過濾系統，其中所述流體源是流體箱，并且其中所述次過濾器是流體再循環回路的部分，所述流體再循環回路引導通過所述次過濾器的流體回到所述流體箱。12.根據權利要求11所述的過濾系統，其中所述檢測器感測下列項中的至少一個：所述流體箱的流體箱蓋是在適當的位置還是已經被移除、所述流體箱中液位的變化、流體的流體流速的變化、流體中的污染物濃度或使用流體的系統是否已經被打開。13.根據權利要求8-12中的任一項所述的過濾系統，其中所述使用流體的系統是內燃發動機。14.根據權利要求8-12中的任一項所述的過濾系統，其中所述使用流體的系統是液壓系統。15.根據權利要求8-12中的任一項所述的過濾系統，還包括進一步引起流體流動通過所述次過濾器的泵。16.一種基于所檢測的事件使過濾系統在正常過濾模式和增強過濾模式之間切換的方法，所述方法包括：通過所述過濾系統的電子控制單元從所述過濾系統的傳感器接收反饋信號；通過所述電子控制單元確定所述反饋信號對應于填充事件或啟動事件；通過所述電子控制單元激活所述過濾系統的所述增強過濾模式，所述增強過濾模式對應于與處于所述正常過濾模式時相比增加的量的待過濾流體通過過濾組件的所述過濾系統的操作模式。17.根據權利要求16所述的方法，還包括在確定的持續時間之后，通過所述電子控制單元使所述過濾系統恢復回到所述正常過濾模式。18.根據權利要求17所述的方法，其中所述持...

【專利技術屬性】
技術研發人員：Y·蘇貝迪，戴恩·P·米勒，巴爾·M·唯爾德根，山塔努·納迪吉爾，W·比爾·德拉諾，A·萊斯曼，吉特什·帕尼克，杰弗里·L·奧克斯，
申請(專利權)人：康明斯濾清系統知識產權公司，
類型：發明
國別省市：美國;US