过滤监测系统

本申请是申请日为2016年12月16日、申请号为201680074514.9、发明名称为“过滤监测系统”的发明专利的分案申请。

本申请要求于2015年12月22日提交的、申请号为14/977,858、题为“过滤监测系统(FILTRATION MONITORING SYSTEMS)”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及过滤系统。

背景技术

内燃机通常燃烧燃料(例如汽油、柴油、天然气等)和空气的混合物。在进入发动机之前，通常使诸如燃料、机油和空气的流体通过滤芯以在输送到发动机之前从流体中去除污染物(例如颗粒、灰尘、水等)。滤芯需要定期更换，因为滤芯的过滤介质捕获并去除通过过滤介质的流体中的污染物。在某些情况下，在维修操作过程中，可能会在过滤系统中安装未经授权的或非正版的更换滤芯。未经授权的和非正版的替换滤芯质量可能不如正版授权的滤芯。因此，使用未经授权的或非正版的替换滤芯可能会通过允许污染物通过滤芯而损坏发动机。另外，过滤系统可能有不同的更换周期，这可能会导致多个维修事件。

发明内容

一个实施例涉及一种装置。该装置包括内燃机，所述内燃机具有构造成控制内燃机的运行的发动机控制模块。该装置还包括过滤系统和传感器，所述过滤系统具有滤芯，所述传感器构造成感测与过滤系统相关的特性。该装置包括过滤监测系统模块，所述过滤监测系统模块包括通信地联接到传感器的处理电路。处理电路包括处理器和存储器。处理电路被构造为从传感器接收与特性有关的反馈信号、分析反馈信号以确定滤芯的状态、计算滤芯的百分比负载、并且将滤芯的百分比负载传输到发动机控制模块。

另一示例实施例涉及过滤监测系统模块。该模块包括具有处理电路的电路板。处理电路包括处理器和存储器。处理电路被构造为从传感器接收与过滤系统相关联的反馈信号、分析反馈信号以确定过滤系统的滤芯的状态、并且计算滤芯的百分比负载。该模块还包括壳体，所述壳体形成在电路板周围并部分地封装电路板，该壳体限定开口。该模块包括从电路板延伸并进入开口的多个引脚。

另一个示例性实施例涉及一种安装用于内燃机的过滤监测系统的方法。该方法包括提供具有处理电路的过滤监测系统模块，所述处理电路被构造为从与内燃机相关联的过滤系统相关联的传感器接收反馈信号、分析反馈信号以确定过滤系统的滤芯的状态、并计算滤芯的百分比负载。该方法还包括将过滤监测系统模块连接到传感器。该方法包括将过滤监测系统模块连接到车辆总线，使得过滤监测系统模块可以与内燃机的发动机控制模块进行数据通信。

从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其组织和操作方式将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一个示例性实施例的过滤监测系统的示意图。

图2是图1的过滤监测系统的模块的透视图。

图3是图1的过滤监测系统的模块的俯视图。

图4是图1的过滤监测系统的模块的剖视图。

图5是图1的过滤监测系统的模块的电路板的示意图。

图6是图1的过滤监测系统的模块的引脚排列的侧面透视图。

图7是根据一示例实施例的连接器的透视图。

图8是根据一示例实施例示出的后壳。

图9是根据另一示例实施例的过滤监测系统的示意图。

图10是图9的过滤监测系统的模块的透视图。

图11是图10的模块的电路板的透视图。

图12是根据又一示例实施例的内燃机的过滤监测系统的示意图。

图13是图12的过滤监测系统的模块的图。

图14是根据另一示例实施例的连接器的透视图。

图15是安装有过滤系统的图13的模块的图。

图16是根据示例性布置安装用于内燃机的过滤监测系统的方法的流程图。

图17是根据另一示例实施例的模块的透视图。

图18是图17的模块的俯视图。

图19是图17的模块的横截面侧视图。

图20是图17的模块的透明透视图。

图21是图17的模块的电路板的透视图。

图22是图17的模块的电路板的示意图。

图23是图17的模块的电路板的侧视图。

图24示出了根据一示例实施例的用于图17的模块的连接器的透视图。

图25示出了图24的连接器的另一个透视图。

具体实施方式

总体上参考附图，描述了过滤监测系统。过滤监测系统是安装在内燃机上或由内燃机驱动的车辆内的电子系统控制模块。过滤监测系统监测在发动机上的过滤系统的健康和状态。过滤监测系统通过基于传感器反馈(例如，压力传感器反馈、差压传感器反馈、流体质量特征传感器反馈等)运行智能算法来跟踪过滤器加载模式并预测过滤器的剩余使用寿命。监测过滤系统和流体可能包括燃油-水分离器过滤系统、燃油过滤系统、润滑油过滤系统、液压流体过滤系统、空气过滤系统、曲轴箱通风系统、机油、冷却流体、液压油、空气和任何其他与过滤系统或与内燃机或车辆的运行有关的流体中的任何一种。可将过滤监测系统改装到现有的还没有过滤监测系统的内燃机或车辆上。

在一些布置中，所描述的过滤监测系统提供关于在给定的过滤系统中是否安装了正版的(即，授权的，OEM批准的等)或未经授权的滤芯的反馈。授权的过滤器确定可以基于射频识别(“RFID”)技术。例如，每个授权的滤芯可以与RFID标签(其可以采取例如标签、芯片或类似设备的形式)组装，该RFID标签被编程有唯一代码。监测过滤系统中带有天线的RFID阅读器读取RFID标签信息并将任何检测到的信息输入过滤监测系统。过滤监测系统分析返回的数据(或不存在)以确定是否安装了正版的(即授权的，经过OEM认证的)滤芯。在一些布置中，如果安装了非授权的滤芯，则过滤监测系统会发出一个信号。

参考图1，示出了根据一个示例性实施例的过滤监测系统100的示意图。过滤监测系统100包括模块102。模块102包括处理电路，处理电路具有处理器(例如，通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或其他合适的电子处理组件)和存储器(例如RAM、NVRAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)、模数转换器电路以及各种通信接口(例如模拟传感器输入、数字传感器输入、J1939数据链路通信输入/输出、蓝牙收发器等)。模块102构造成基于传感器输入、发动机运行参数和车辆运行参数来监测内燃机的过滤系统。尽管在附图中示出了具有特定功能的各种电路，但应该理解的是，模块102可以包括用于完成本文描述的功能的任意数量的电路。例如，可以将多个电路的活动组合为单个电路，可以包括具有附加功能的附加电路等。此外，应该理解的是，模块102还可以控制和/或监测超出本公开的范围的其他内燃机系统。

模块102接收来自与各种过滤系统、车辆、内燃机、周围环境、流过内燃机的流体、车辆运行参数等相关联的各种传感器(如下面进一步详细描述的)的传感器反馈信号。在一些布置中，传感器反馈信号涉及相关过滤系统的感测特性。传感器可以包括压力传感器、压降传感器、压差传感器、流体特性传感器、湿度传感器、温度传感器、流体流量传感器等中的任何一个。传感器向模块102提供输入，使得模块可以确定给定过滤系统上的压差，从而确定安装的滤芯的负载。在图1的特定布置中，该模块接收来自与四个不同的空气过滤系统104、106、108和110(“AF#”)、燃料-水分离器过滤系统112(“FWS”)、燃料过滤系统114(“FF”)和润滑剂过滤系统116(“LF”)相关联的传感器的反馈。然而，应该理解的是，过滤系统的任何组合可以向模块102提供反馈。例如，在一些布置中，模块102可以接收来自与曲轴箱通风通气系统相关联的传感器的反馈。

如图1所示，模块102接收来自分别与空气过滤系统104、106、108和110中的一个相关联的四个低压传感器118、120、122和124(“LPS”)的反馈信号。低压传感器118、120、122和124中的每个向模块提供反馈，指示空气过滤系统104、106、108和110中的各个滤芯的负载。模块102接收来自四个压差传感器126、128、130和131(“dP”)的反馈信号：与燃料-水分离器过滤系统112的第一级关联的压差传感器126、与燃料过滤系统114的第二级关联的压差传感器128、与润滑剂过滤系统116关联的压差传感器130以及备用压差传感器131。压差传感器126、128和130与特定的过滤系统相关联，并向模块102提供反馈，指示与相应的过滤系统相关联的滤芯的负载。备用压差传感器131可以向模块102提供反馈以用于后来安装的系统或用于非过滤压力反馈(例如，周围环境压力读数)。模块102接收来自以下两个温度传感器(“温度”)的反馈信号：用于监测进入燃料-水分离器过滤系统112的入口燃料温度的第一温度传感器132，以及可以为后来安装的系统提供温度或提供非过滤温度(例如，周围环境温度)的第二温度传感器134。另外，模块102接收来自流体特性传感器136的反馈信号。流体特性传感器136可构造成监测进入内燃机的流体(例如，油、润滑剂、空气、燃料、液压流体等)的特性。

模块102包括十个模拟输入通道。相应地，传感器118至134中的每一个都通过模拟信号线与模块102通信。在一些布置中，传感器反馈信号是模拟信号，并且模块102在分析给定信号之前将来自给定传感器的模拟信号经由模数转换器电路转换为数字信号。模块102还包括控制器区域网络(“CAN”)输入。CAN输入是数字输入。流体特性传感器136通过CAN输入向模块102提供反馈。

仍然参考图1，模块102经由数字数据链路向发动机控制模块138和从发动机控制模块138传送数据。发动机控制模块138总体上控制内燃机的运行。在一些布置中，数字数据链路是J1939车辆总线数据链路。通过数字数据链路，模块102可以接收各种过滤器寿命计算所需的内燃机和车辆运行参数。在一些布置中，发动机控制模块138向模块102提供实时运行参数，所述实时运行参数指示发动机已经运转的小时数、当前发动机RPM、进入进气系统的新鲜空气流量、燃料轨道喷射器压力、润滑油温度、输入内燃机的总燃料量、润滑油的年龄等。另外，模块102可以通过数字数据链路向发动机控制模块138提供过滤系统状态信息。例如，模块102可以向发动机控制模块138发送状态消息，指示各种过滤系统的状态。在一些布置中，状态消息涉及指示相关过滤系统正常运行的清晰(clear)或正常或良好状态。在其他布置中，状态消息涉及错误或指示相关过滤系统需要维护的维护条件。在这样的布置中，发动机控制模块138可以向内燃机或车辆的操作员发出警告(例如，仪表板灯、可听警报、通过原始设备远程信息处理盒的警报等)。

模块102还与其他设备(例如原始设备(“OE”)远程信息处理盒140)或外部设备(例如，操作员设备、技术人员设备、经由外部网络142等的云存储系统等)进行数据通信。例如，模块102可以向远程信息处理盒140传送状态信息，例如滤芯的负载百分比、滤芯的剩余使用寿命、流体特性等，从而发送到远程服务器(例如，通过外部网络142)或外部设备。在某些布置中，通过数字数据链路进行外部设备之间的数据通信。在其它布置中，通过诸如蓝牙、WiFi和/或蜂窝通信链路的无线数据协议与外部设备进行数据通信。在附加布置中，经由发动机控制模块138与外部设备进行数据交换。

图2至图6中示出了模块102及其组件的各种视图。图2示出了模块102的透视图。图3示出了模块102的俯视图。图4示出了模块102的剖视图。图5示出了模块102的电路板500的示意图。图6示出了模块102的引脚(pin)布置的侧面透视图。模块102被封装在如图1至3所示的配置中。通常，该模块包括电路板500，电路板500具有从电路板500延伸的多个引脚202。引脚202为模块102的各种输入和输出提供电触点。在一些布置中，模块102包括布置成两个二十五引脚阵列(例如，如图3中最佳所示)的五十个引脚202，使得模块102可以连接到标准的德驰(Deutsch)数据连接器或德尔福(Delphi)数据连接器(例如连接器700，如以下关于图7所讨论的)。每个二十五引脚阵列是五乘五阵列。然而，应该注意的是，模块102可以包括以任何几何方式布置的任何其他数量的引脚。例如，并且如下面关于图17至图25进一步详细描述的，模块1702可以包括二十四个引脚。

模块102包括壳体204。壳体204通过注塑成型工艺在具有处理电路和引脚202的电路板500周围形成，其中组装有全部电子组件的电路板500(例如，如图5所示)通过进入模具工具腔的插入件馈送到注塑模具机器。加压形式的熔融成型材料(例如，环氧树脂MG33F(Hysol MG33F)、塑料或设计用于封装电子部件的其他类型的环氧树脂成型化合物)被浇注在电路板周围并固化以形成壳体102的形状。壳体102部分地封装电路板500。在一些布置中，在完成围绕电路板500的壳体102的模制之后，将引脚202组装到模块102上。引脚202从电路板500进入开口402，开口402限定在壳体102的壁中，使得引脚202被暴露于连接器。在一些布置中，壳体204包括对齐凸片302和对齐槽304。对齐凸片302确保模块102只能以单个方向安装在适当的连接器上。

参考图7，根据示例实施例示出了连接器700的透视图。连接器700被配置为将各种组件(例如，传感器、发动机控制模块138等)连接到模块102。连接器包括具有延伸部704的壳体702。延伸部704包括多个引脚连接部706。当延伸部704被接收在模块102的开口402中时，引脚连接部706被布置成与引脚202对齐。因此，在一些布置中，连接器700包括布置成两个二十五引脚阵列的五十个引脚连接部706。在一些布置中，连接器700是德驰(Deutsch)或德尔福(Delphi)标准连接器。在一些布置中，连接器700包括螺钉708，螺钉708配置成将连接器700固定到模块102。

参考图8，示出了根据一示例实施例的后壳800。后壳800通过卡扣连接器802连接到连接器700。后壳800覆盖连接器700的一部分并提供布线开口804和806。布线开口804和806保护提供到模块和连接器700的各种输入和输出的导线之间的连接。

模块102总体上基于传感器输入、发动机运行参数和车辆运行参数来监测内燃机的过滤系统。为此，模块102从发动机控制模块138接收来自与各种过滤系统的感测特性和发动机运行参数有关的各种传感器的反馈信号。模块102通过加载在模块102的处理器中的过滤系统特定算法分析所接收的信息(例如，传感器反馈信号、发动机运行参数等)。在模块102的运行期间，针对每个过滤系统的不同的算法集合并行运行。对于每个过滤系统，模块102确定安装在过滤系统中的滤芯的状态。在一些布置中，滤芯的状态涉及滤芯的负载百分比和滤芯的剩余使用寿命。在一些布置中，模块102还通过油质量算法确定油的当前质量，以提供在需要更换之前关于油将如何持续的信息。模块102的输出(即，每个滤芯的负载百分比、每个滤芯的剩余使用寿命、油质量、更换油的时间等)被传输到发动机控制模块138。

在一些配置中，模块102的输出通过数字数据链路(例如，通过J-1939数据链路协议)与原始设备(OE)远程信息处理盒/系统140集成。该集成提供关于内燃机的每个过滤系统的实时或批量信息。该信息帮助技术人员、车队管理人员、车辆操作员等对各种过滤系统和车辆操作进行实时维护决策。在一些布置中，模块的输出经由模块102的蓝牙收发器(例如，BTLE 4.0收发器)在移动设备上被接收，使得该数据在移动设备应用(例如，智能电话应用)上可查看。

在某些布置中，模块102包括扩展的闪存。扩展的闪存使得模块102能够捕获和存储用于监测每个过滤系统和监测任何流体(例如润滑油)的历史使用和过滤系统状态信息(例如，百分比负载、剩余使用寿命等)。所存储的历史使用和状态信息可以存储在内燃机的每次切断/接通事件中。因此，模块102可以用作数据记录器，如果需要用于查找任何过滤或发动机系统故障的过程(例如，在检查保修索赔或调查发动机故障时)，该模块102可用于分析内燃机的运行参数和所监控的过滤系统。

参考图9，示出了根据一个示例性实施例的过滤监测系统900的示意图。过滤监测系统900类似于上面关于图1至8所述的过滤监测系统100。过滤监测系统900和过滤监测系统100之间的主要区别在于过滤监测系统900执行正版的过滤器识别和过滤器寿命监测功能，而过滤监测系统100不执行正版的过滤器识别。过滤监测系统900包括模块902。模块902包括处理电路，处理电路具有处理器(例如，通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或其他合适的电子处理组件)和存储器(例如RAM、NVRAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)、模数转换器电路以及各种通信接口(例如模拟传感器输入、数字传感器输入、同轴RFID天线输入、1939数据链路通信输入/输出、蓝牙收发器等)。模块902总体上基于传感器输入、发动机运行参数和车辆运行参数来监测内燃机的过滤系统。另外，模块902基于存储在给定滤芯的RFID标签中的过滤器ID来验证所安装的滤芯是正版的(即，真实的或OEM批准的)。尽管在附图中示出了具有特定功能的各种电路，但应该理解的是，模块902可以包括用于完成本文描述的功能的任意数量的电路。例如，可以将多个电路的活动组合为单个电路，可以包括具有附加功能的附加电路等。此外，应该理解的是，模块902还可以控制和/或监测超出本公开的范围的其他内燃机系统。

模块902接收来自与各种过滤系统、车辆、内燃机、周围环境、流过内燃机的流体、车辆运行参数等相关联的各种传感器的反馈信号。传感器可以包括压力传感器、压降传感器、流体特性传感器、湿度传感器、温度传感器、流体流量传感器等中的任何一个。传感器向模块902提供输入，使得模块可以确定给定过滤系统上的压差，从而确定安装的滤芯的负载。在图9的特定布置中，该模块接收来自与空气过滤系统904、燃料-水分离器过滤系统906、燃料过滤系统908和润滑剂过滤系统910相关联的传感器的反馈。然而，应该理解的是，过滤系统的任何组合可以向模块902提供反馈。例如，在一些布置中，模块902可以接收来自与曲轴箱通风通气系统相关联的传感器的反馈。

如图9所示，模块902接收来自与空气过滤系统904相关联的低压传感器912的反馈信号。低压传感器912向模块902提供反馈，指示空气过滤系统904的滤芯的负载。模块902接收来自四个压差传感器(“dP”)的反馈信号：与燃料-水分离器过滤系统906的第一级关联的压差传感器914，与燃料过滤系统908的第二级关联的压差传感器916、与润滑剂过滤系统910关联的压差传感器918以及备用压差传感器920。压差传感器914、916和918与特定的过滤系统相关联，并向模块902提供反馈，指示与相应的过滤系统相关联的滤芯的负载。备用压差传感器920可以向模块902提供反馈以用于后来安装的系统或用于非过滤压力反馈(例如，周围环境压力读数)。模块902接收来自两个温度传感器的反馈信号：第一温度传感器922以监测进入燃料-水分离器过滤系统906的入口燃料温度，以及第二温度传感器924，其可以为后来安装的系统提供温度或提供非过滤温度(例如，周围环境温度)。另外，模块102接收来自流体特性传感器926的反馈信号。流体特性传感器926可构造成监测进入内燃机的流体(例如，油、润滑剂、空气、燃料、液压流体等)的特性。

模块902包括七个模拟输入通道。相应地，传感器中的每一个都通过模拟信号线与模块902通信。在一些布置中，模块902在分析给定信号之前将来自给定传感器的输入模拟信号转换为数字信号。模块902还包括控制器区域网络(“CAN”)输入。CAN输入是数字输入。流体特性传感器926通过CAN输入向模块902提供反馈。

仍然参考图9，模块902经由数字数据链路与发动机控制模块928进行数据通信。发动机控制模块928总体上控制内燃机的运行。在一些布置中，数字数据链路是J1939车辆总线数据链路。通过数字数据链路，模块902可以接收各种过滤器寿命计算所需的内燃机和车辆运行参数。在一些布置中，发动机控制模块928向模块902提供实时运行参数，所述实时运行参数指示发动机已经运转的小时数、当前发动机RPM、进入进气系统的新鲜空气流量、燃料轨道喷射器压力、润滑油温度、输入内燃机的总燃料量、润滑油的年龄等。另外，模块902可以通过数字数据链路向发动机控制模块928提供过滤系统状态信息。例如，模块902可以向发动机控制模块928发送状态消息，指示各种过滤系统的状态。在一些布置中，状态消息涉及指示相关过滤系统正常运行的清晰(clear)或正常或良好状态。在其他布置中，状态消息涉及指示错误或相关过滤系统需要维护的维护条件。在这样的布置中，发动机控制模块928可以向内燃机或车辆的操作员发出警告(例如，仪表板灯、可听警报等)。

模块902还与其他设备(例如原始设备(“OE”)远程信息处理盒930)、与操作员或技术人员相关联的移动设备932(例如，经由蓝牙或WiFi连接)或外部设备(例如，经由外部网络934等的云存储系统等)进行数据通信。例如，模块902可以向远程信息处理盒930传送状态信息，例如滤芯的负载百分比、滤芯的剩余使用寿命、流体特性等，用于发送到远程服务器(例如，通过外部网络934)或外部设备。在某些布置中，通过数字数据链路进行外部设备之间的数据通信。在其它布置中，通过诸如蓝牙、WiFi和/或蜂窝通信链路的无线数据协议与外部设备进行数据通信。在附加布置中，经由发动机控制模块928与外部设备进行数据交换。

除了过滤系统监测之外，模块902被构造成确定在内燃机的各种过滤系统中是否安装了正版的滤芯。模块902从RFID天线936接收数据。每个被监测的过滤系统具有通信地联接到模块902的相关的一个RFID天线936。在图9的布置中，系统900具有四个RFID天线936：一个与空气过滤系统904相关联，一个与燃料-水分离器过滤系统906相关联，一个与燃料过滤系统908相关联，以及一个与润滑油过滤系统910相关联。当滤芯安装在任何过滤系统中时，相关联的RFID天线被构造成询问并收集来自安装在滤芯上的RFID标签(如果滤芯具有RFID标签)的数据(例如，序列号、过滤器标识符、过滤器制造日期等)并将数据发送到模块902。模块902基于分析返回的数据(或不存在)并且将返回的数据与期望的数据进行比较来确定是否安装了正版的滤芯。如果没有从安装的滤芯接收到数据或意外数据，则模块902确定在过滤系统中没有安装过滤器或未经授权的过滤器。在一些布置中，模块902启动警报以指示未经授权的滤芯或不存在滤芯。在一些布置中，模块902向发动机控制模块928发送消息以向操作员发出警报(即，仪表板灯、可听警报)。在其它布置中，模块902经由蓝牙或WiFi连接向移动设备932发起警报讯息。在进一步的布置中，模块902向OE远程信息处理盒930发起警报以发送到远程服务器。如果从安装的滤芯的RFID标签返回期望的数据，则模块902指示过滤系统按预期运行。

如上所述，正版的滤芯包括RFID天线936可读的RFID标签。在一些布配置中，RFID标签存储唯一标识码。唯一标识码存储在RFID标签的存储器中。在一些布置中，唯一标识码是专有代码，专有代码根据可由模块902解码的正版滤芯的制造商设定的算法生成。

图10和图11中示出了模块902及其组件的视图。图10示出了模块902的透视图。图11示出了模块902的电路板1100的透视图。模块902以与模块102基本相同的方式布置。因此，在模块902和102之间使用相同的标号来表示相似的部分。模块902和模块102之间的主要区别在于在模块902中包括四个同轴连接器1002。四个同轴连接器1002为四个RFID天线936提供输入。尽管示出为从模块902的一侧延伸，但是同轴连接器1002可以布置在模块902周围的任何位置。另外，模块902的电路板1100具有与电路板500不同的组件布置，以用于模块902的不同输入。除了两个指出的差异之外，模块902和模块102以相同的方式布置和制造。因此，模块902可以以与上面关于模块102所描述的相同的方式连接到连接器700和后壳800。

除了执行正版的过滤器分析之外，模块902总体上基于传感器输入、发动机运行参数和车辆运行参数来监测内燃机的过滤系统。为此，模块902通过加载在模块902的处理器中的过滤系统特定算法分析所接收的信息(例如，传感器反馈信号、发动机运行参数等)。在模块902的运行期间，针对每个过滤系统的不同的算法集合并行运行。对于每个过滤系统，模块902确定滤芯的负载百分比和滤芯的剩余使用寿命。在一些布置中，模块902还通过油质量算法确定油的当前质量，以在需要更换之前提供关于油将如何持续的信息。模块902的输出(即，每个滤芯的负载百分比、每个滤芯的剩余使用寿命、油质量、更换油的时间等)被提供到发动机控制模块928。

在一些布置中，模块902的输出通过数字数据链路(例如，通过J-1939数据链路协议)与OE远程信息处理盒930集成。该集成提供关于内燃机的每个过滤系统的实时或批量信息。该信息帮助技术人员、车队管理人员、车辆操作员等对各种过滤系统和车辆操作进行实时服务决策。在一些布置中，模块的输出经由模块902的蓝牙收发器(例如，BTLE 4.0收发器)在移动设备上被接收，使得该数据在移动设备应用(例如，智能电话应用)上可查看。

在某些布置中，模块902包括扩展的闪存。扩展的闪存使得模块902能够捕获和存储监测的每个过滤系统和任何流体(例如润滑油)的历史使用和过滤系统状态信息(例如，百分比负载、剩余使用寿命等)。所存储的历史使用和状态信息可以存储在内燃机的每次切断/接通事件中。因此，模块902可以用作数据记录器，如果需要排除任何过滤系统或发动机系统故障的过程(例如，在检查保修索赔或调查发动机故障时)，该模块102可用于分析内燃机的运行参数和所监控的过滤系统。

参考图12，示出了根据一个示例性实施例的内燃机的过滤监测系统1200的示意图。过滤监测系统1200类似于上面关于图9至11所述的过滤监测系统900。过滤监测系统1200和过滤器监测系统900之间的主要区别在于过滤监测系统1200仅执行正版的过滤器识别并且不执行过滤器寿命监测功能，而过滤器监测系统900执行这两个特征。过滤监测系统1200包括模块1202。如下面进一步详细描述的那样，模块1202基于存储在给定滤芯的RFID标签中的过滤器ID来验证所安装的滤芯是正版的(即，真的或OEM批准的)。

图13中示出了模块1202的图。如图13所示，模块1202包括处理电路，处理电路具有处理器1302(例如，通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGAs)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或其他合适的电子处理组件)和存储器(例如RAM、NVRAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)。在一些布置中，处理器1302包括存储器。处理器1302还包括RFID收发器1304。在一些布置中，RFID收发器1304是超高频(“UHF”)RFID收发器。RFID收发器1304通信地联接到处理器1302。RFID收发器1304通信地联接到RFID天线1306。如下面进一步详细描述的，模块1202使用RFID收发器1304和RFID天线1306来询问RFID芯片，RFID芯片嵌入到安装在所监测的过滤系统中的滤芯中，以确定是否安装了正版的(即，经过授权的、由OEM批准的等)滤芯。虽然示出为在模块1202内，但是RFID天线1306可以位于模块1202的外部并且远离模块1202，使得RFID天线1306经由导线(例如，同轴导线)电联接到模块1202。在一些布置中，模块1202联接到多个RFID天线(例如，如图12中所示并且如下面进一步详细讨论的)。模块1202包括J1939收发器1308。J1939收发器向发动机控制模块1204发送数据并从其接收数据(如图12所示)。在一些布置中，模块1202包括允许模块1202与外部设备(例如，与操作员或技术人员相关联的智能手机)通信的蓝牙收发器1310(例如，BTLE4.0收发器)。在这样的布置中，模块1202可以具有集成的或外部的蓝牙天线1312。在其他布置中，模块1202不包括蓝牙收发器。模块1202还包括连接器1314。连接器1314将模块1202连接至J1939车辆总线并向模块1202提供操作电源。出于坚固性和耐用性的目的，模块1202被外壳覆盖(例如，以与上文关于模块102和模块902所描述的类似的方式)。

参考图14，示出了根据示例实施例的连接器1400的透视图。连接器1400可拆卸地连接到连接器1314。连接器1400包括轴套式连接部分1402和线束1404。轴套式连接部分1402可插入模块1202的连接器1314中以将模块1202电连接到J1939车辆总线，使得模块1202可与发动机控制模块1204通信并接收操作电力。在一些布置中，连接器1400是四引脚连接器。

再次参照图12，在过滤监测系统1200中，模块接收来自四个RFID天线的输入：与空气过滤系统1208相关联的第一RFID天线1206，与燃料-水分离器过滤系统1212相关联的第二RFID天线1210，与燃料过滤系统1216相关联的第三RFID天线1214以及与润滑油过滤系统1220相关联的第四RFID天线1218。虽然显示了四个过滤系统，但应该理解的是，任何数量的过滤系统都可以用相关的RFID天线进行监测。

模块1202确定在内燃机的各种过滤系统中是否安装了正版的滤芯。模块1202从与过滤系统相关联的RFID天线接收数据。每个被监测的过滤系统具有相关的一个RFID天线。当滤芯安装在任何过滤系统中时，相关的RFID天线将询问并收集安装在滤芯上的RFID标签(如果滤芯具有RFID标签)的数据(例如，如上面关于模块902所讨论的序列号、过滤器标识符、过滤器制造日期、唯一标识码等)。模块1202基于分析返回的数据(或不存在)并且将返回的数据与期望的数据进行比较来确定是否安装了正版的滤芯。如果没有从安装的滤芯接收到数据或意外数据，则模块1202确定在过滤系统中没有安装过滤器或未经授权的过滤器。在一些布置中，模块1202启动警报以指示未经授权的滤芯或不存在滤芯。在一些布置中，模块1202向发动机控制模块1204发送消息以向操作员发出警报(即，仪表板灯、可听警报)。在其它布置中，模块1202经由蓝牙收发器1310向移动设备发起警报讯息。如果从安装的过滤器的RFID标签返回期望的数据，则模块1202指示过滤系统按预期运行。

图15是示出根据示例实施例的安装有过滤系统1502的模块1202的图。过滤系统1502包括已安装的滤芯1504。已安装的滤芯包括RFID标签1506。在一些布置中，RFID标签1506是嵌入已安装的滤芯1504内的无源RFID标签，使得其对操作员或技术人员不可见。模块1202安装在过滤系统1502附近，使得RFID天线1306相对于RFID标签1506处于通信范围内。因此，当模块1202接收到电力时(例如，在内燃机的接通状态下)，模块1202通过RFID天线1306播送询问信号。该询问信号为RFID标签1506供电，并且RFID标签1506将存储在RFID标签1506的存储器中的数据返回给模块1202。基于返回的数据(例如，基于返回数据中的序列号、过滤器标识符、过滤器制造日期、唯一标识码等)，模块1202确定安装的滤筒1504是正版的还是非授权的。

任何上述模块(即，模块102、模块902或模块1202)可以在制造内燃机时安装在内燃机上，或者以改进的方式安装，以向现有不具有现有过滤监控系统的内燃机提供升级的监测能力。图16示出根据示例实施例的安装用于内燃机的过滤监测系统的方法1600的流程图。在一些布置中，方法1600对应于改造最初制造的没有过滤监测系统的内燃机与过滤监测系统。在1602处当提供过滤监测系统模块时方法1600开始。过滤监测系统模块可以是模块102、模块902或模块1202中的任何一个。该模块用于安装在由没有过滤监测系统的内燃机驱动的车辆上。

在1604处将模块安装在车辆上。模块的尺寸允许模块安装在车辆发动机舱内的不同位置或与给定的过滤系统相邻。在某些布置中，通过将模块捆扎(zip-tying)到车辆的另一组件来安装模块。在其他布置中，模块被安装到车辆总线的现有线束或插座中。在这种布置中，模块可以通过模块上或线束或插座上的螺钉固定到线束或插座中。

在1606处将模块连接到车辆。该模块经由连接器(例如，连接器700、连接器1400等)或线束连接到车辆总线。在某些布置中，车辆总线是J1939车辆总线。与车辆总线的连接为模块供电。另外，与车辆总线的连接允许模块与内燃机的发动机控制模块进行数据通信。例如，将模块连接到车辆总线可包括在模块和发动机控制模块之间建立J1939连接。在一些布置中，与车辆总线的连接包括在模块与OE远程信息处理盒(例如，OE远程信息处理盒140)之间建立数据连接，从而允许模块与OE远程信息处理盒之间进行数据通信。

仍然参考图16，在1608处将与内燃机的各种过滤系统相关联的现有传感器连接到模块。在一些布置中，内燃机的至少一些过滤系统已经具有传感器，这些传感器可以向模块提供模块所必需的反馈以计算各种过滤寿命运算。在这种布置中，现有的传感器通过电线连接到模块。在其他布置中，内燃机的过滤系统都不具有所需的传感器。在这些布置中，跳过1608。

在1610处提供并安装附加的传感器。如果需要附加的过滤系统传感器，则附加的传感器将提供并安装在相关的过滤系统上。例如，可以在燃料过滤系统上安装压差传感器。然后将安装的传感器(如果有的话)连接到模块(例如，通过模拟数据链路)。

在一些布置中，在1612处提供和安装RFID天线。RFID天线位于过滤系统附近，使得RFID天线可询问过滤系统内安装的滤芯的RFID标签。在RFID天线安装之后，RFID天线连接到模块(例如，通过同轴电缆)。

在一些布置中，过滤监测系统仅提供关于在给定的过滤系统中是否安装了正版的滤芯的指示(例如，如上面关于过滤监测系统1200所述)。在这样的布置中，跳过了1608和1610。在其他布置中，过滤监测系统不提供正版的滤芯检测能力(例如，如上面关于过滤监测系统100所述)。在这些布置中，跳过1612。

在1614用系统参数编程模块。该模块被编程为可以监测内燃机的过滤系统和/或确定在内燃机的过滤系统中是否安装了正版的滤芯。该模块还被编程为通过车辆总线与内燃机的发动机控制模块进行数据通信。

参考图17到23，示出了根据另一示例实施例的过滤监测系统的模块1702的各种视图。图17示出了模块1702的透视图。图18示出了模块1702的俯视图。图19示出了模块1702的横截面侧视图。图20示出了模块1702的透明透视图，示出了模块1702中的电路板500的定位。图21示出了模块1702的电路板500的透视图。图22是电路板500的示意图。图23是电路板500的侧视图。

模块1702在形式和功能上与模块102相似。如下面进一步详细描述的，模块102和模块1702之间的主要区别在于模块1702的引脚202的布置。因此，在模块1702和模块102之间使用相同的标号来表示类似的部分。如图17,18,20和21最佳所示，模块1702包括二十四个引脚202(与模块102不同，其包括五十个引脚202)。在一些布置中，模块1702的引脚202被布置成两个三乘四阵列(例如，如图18所示)。在其他布置中，引脚可以布置成单个阵列、多个行、跨越电路板500的表面的随机图案或者以其他布置方式布置。

参考图24和25，示出了根据示例实施例的连接器2400的两个透视图。连接器2400在形式和功能上与连接器700相似。因此，相似的标号被用于表示连接器2400和连接器700之间的相似部分。连接器2400和连接器700之间的主要区别在于连接器2400被构造成与模块1702连接，而连接器700被构造成与模块102连接。因此，连接器2400具有与连接器700不同的引脚连接部706的布置。连接器2400的引脚连接部706布置成两个三乘四阵列，以适当地对齐并接收模块1702的引脚202。

上述过滤监测系统适用于不同类型的内燃机(例如，柴油内燃机、高马力内燃机等)以及由内燃机(例如采矿设备)驱动的车辆或设备。过滤监测系统使用来自各种传感器和发动机控制模块参数的实时反馈提供实时过滤系统信息(例如过滤器的百分比负载、油质量信息、滤芯信息的剩余使用寿命等)。该信息使内燃机的操作员能够通过消除计划内和计划外的维护事件来降低总体拥有成本，从而减少设备的停机时间。例如，基于来自过滤监测系统100和900的反馈，技术人员可以主动预测给定滤芯的剩余使用寿命，以更好地管理维修间隔的调度，以同步过滤器维护以减少设备的整体停机时间。因此，通过同步过滤系统维护事件(例如，通过在替换燃料滤芯、空气滤芯等时同步)，过滤系统的维护可以从固定的进度表转变为基于灵活状态的维护进度表，从而可以更好地管理和更有效地调度车队车辆的维修间隔。这样做还扩展和优化了过滤系统的有用使用寿命，通过确保正确维护的过滤系统提高了燃油经济性，并通过确保过滤系统得到适当维护来减少保修索赔和故障。

应该注意，本文用于描述各种实施例的术语“示例性”旨在表示这样的实施例是可能的实施例的可能的示例、表示和/或说明(并且这样的术语不打算暗示这样的实施例必须是非凡的或最优的示例)。

如本文所使用的术语“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连接可以通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构部件彼此一体地形成为单个整体，或者通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构件相互连接来实现。

此处对元件位置(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)的引用仅用于描述图中各种元件的方向。应该注意的是，根据其他示例性实施例，各种元件的取向可以不同，并且这样的变化旨在由本公开所涵盖。

需要特别注意的是，各种示例实施例的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了一些实施例，但阅读本公开内容的本领域技术人员将容易地认识到实质上不脱离本文所述主题的新颖教导和优点的许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等)。例如，示出为整体形成的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式变化，并且离散元件或位置的性质或数量可以改变或变化。任何过程或方法步骤的顺序或序列可以根据替代实施例改变或重新排序。各种示例实施例的设计、操作条件和布置也可以在不脱离本发明的范围的情况下进行其他替换、修改、变化和省略。

本说明书中描述的许多功能单元已被标记为电路，以便更加特别强调它们的实现独立性。例如，电路可以实现为包括定制超大规模集成(VLSI)电路或门阵列的硬件电路，诸如逻辑芯片、晶体管或其他分立部件的现成半导体。电路还可以在诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等的可编程硬件设备中实现。

如上所述，电路还可以在机器可读介质中实现以供各种类型的处理器(诸如模块112的处理器)执行。可执行代码的识别电路例如可以包括一个或多个物理或逻辑计算机指令块可以例如组织为对象、过程或功能。尽管如此，识别电路的可执行文件不需要物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令在逻辑上连接在一起时构成电路并实现电路的陈述目的。实际上，计算机可读程序代码的电路可以是单个指令或许多指令，并且甚至可以分布在几个不同的代码段、不同的程序之间以及跨几个存储器设备。类似地，运行数据可以在本文中在电路内被识别和说明，并且可以以任何合适的形式来体现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在包括不同存储设备的不同位置上，并且可以仅作为系统或网络上的电子信号存在(至少部分地)。

计算机可读介质(在此也称为机器可读介质或机器可读内容)可以是存储计算机可读程序代码的有形计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的、全息的、微机械的或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。如上所述，计算机可读存储介质的示例可以包括但不限于便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、光存储设备、磁存储设备、全息存储介质、微机械存储设备或前述的任何合适的组合。在本文件的上下文中，计算机可读存储介质可以是可包含和/或存储供指令执行系统、装置或设备使用和/或结合其使用的计算机可读程序代码的任何有形介质。

计算机可读介质也可以是计算机可读信号介质。计算机可读信号介质可以包括其中包含有计算机可读程序代码的传播数据信号，例如在基带中或者作为载波的一部分。这样的传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括但不限于电、电磁、磁、光或其任何适当的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质的任何计算机可读介质以及可以传送、传播或传输计算机可读程序代码以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。也如上所述，在计算机可读信号介质上包含的计算机可读程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光缆、射频(RF)等，或者任何前述的适当组合。在一个实施例中，计算机可读介质可以包括一个或多个计算机可读存储介质和一个或多个计算机可读信号介质的组合。例如，计算机可读程序代码既可以作为电磁信号通过光缆传播以供处理器执行也可以存储在RAM存储设备上以供处理器执行。

用于执行本发明的各个方面的操作的计算机可读程序代码可以以一种或多种程序设计语言的任何组合来编写，所述程序设计语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的程序设计语言和常规的程序性程序设计语言，诸如作为“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以完全在用户的计算机上执行(例如经由图1-8的模块)、部分在用户的计算机上、作为独立的计算机可读包、部分在计算机上并且部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(用于例如，通过互联网使用互联网服务提供商)。程序代码还可以被存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机，其他可编程数据处理装置或其他设备以特定方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现在示意性流程图和/或示意性框图块或块中指定的功能/动作的指令。

因此，可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其他具体形式来体现本公开。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都将被包含在其范围内。