[发明专利]通过环境灰尘浓度传感器输入的具有可变吸入流量控制的惯性预滤器

说明书

描述了一种具有空气过滤器和旋流式预滤器的进气系统。旋流式预滤器包括多个翅片，这些翅片使流过预滤器的空气从基本上轴向流动变为基本上涡旋流动。随着通过预滤器的空气流量增加，空气以较快的速度旋转，并且空气中的一些污染物颗粒在到达空气过滤器之前将被迫离开空气流。进气系统包括一个具有一个发动机，一个叶轮和一个控制器的鼓风机单元。该鼓风机单元构造成能够选择性地通过进气系统抽吸更多的空气，以增加通过预滤器的空气流量，从而提高预滤器的效率。

本申请是申请日为2016年5月13日、申请号为201680085446.6、发明名称为“通过环境灰尘浓度传感器输入的具有可变吸入流量控制的惯性预滤器”的发明专利的分案申请。

技术领域

本专利申请涉及一种过滤系统，用于与内燃机或类似设备结合使用的过滤系统。

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，进气空气在输送到发动机之前通常通过过滤器元件从进气中去除污染物(例如，微粒、灰尘、水等)。一些空气过滤系统利用预滤器在进气通过过滤器元件之前至少去除一部分污染物。使用预滤器可以减少进入过滤器元件的污染物的量，从而增加过滤器元件的寿命并减少内燃机吸入的污染物的量。

一种类型的预滤器是旋流式预滤器，其使进气形成旋风流(即，涡流)，该涡流在通过过滤器元件之前从进气中喷射较大的污染物。通常，旋流式预滤器的效率(即，除尘效率)随着通过预滤器的空气流量的增加而提高，并且还随着提取的空气流(通常称为预滤器抽吸流量)增加而提高。现有系统利用排气排出来产生文丘里效应泵或加压空气供应以产生喷射泵以增加从旋流式预滤器抽取的吸入空气流。然而，这些泵包括额外的管道，这些管道可能容易堵塞、腐蚀和一般故障。另外，这些类型的泵通常依赖于其他内燃机系统，其可能寄生于发动机燃料经济并且可能在低发动机空气流速下不起作用。

此外，发动机运行条件可以急剧变化。例如，发动机进气系统的环境大气粉尘浓度可以突然变化大约五个数量级(例如，取决于铺设的道路和砾石或土路之间的转变)。因此，并不总是需要额外的预滤器抽吸，并且附加的预滤器抽吸导致浪费功率增加预滤器抽吸。

发明内容

一个示例性实施例涉及空气过滤系统。该系统包括空气过滤器组件。该系统还包括位于空气流动方向上空气过滤器组件上游的旋流式预滤器。旋流式预滤器包括预滤器壳体，并且构造成使得流过旋流式预滤器的空气从基本上轴向流动转变为基本上涡旋流动。该系统包括鼓风机单元，该鼓风机单元通过导管与旋流式预滤器流体连通。该导管的第一端连接到预滤器壳体并且第二端连接到鼓风机单元的空气入口，使得当鼓风机单元启动时，鼓风机单元通过预滤器壳体抽取空气。

另一示例实施例涉及一种方法。该方法包括由通过传感器输入的控制器接收来自灰尘浓度传感器的传感器反馈信号，该灰尘浓度传感器构造成指示进入空气过滤系统的预滤器的预滤器壳体的入口的灰尘浓度。该方法还包括由控制器的发动机控制电路预滤器至少部分地基于传感器反馈信号确定需要进行抽吸调节以增加通过预滤器壳体的气流，以实现预滤器的适当的预清洁效率。该方法包括，响应于确定需要增加通过预滤器的气流的抽吸调节，通过发动机控制电路，调节与预滤器壳体流体连通的鼓风机单元的发动机的速度来实现抽吸调节。

另一示例实施例涉及空气过滤系统控制器。该控制器包括传感器输入电路，该传感器输入电路构造成接收来自灰尘浓度传感器的传感器反馈信号，该灰尘浓度传感器构造成指示进入空气过滤系统的预滤器的预滤器壳体的入口的灰尘浓度。该控制器包括发动机控制电路，该发动机控制电路构造成预滤器至少部分地基于传感器反馈信号确定需要增加通过预滤器壳体的气流的抽吸调节，以实现预滤器的适当预清洁效率。该发动机控制电路还被构造成响应于确定需要增加通过预滤器的气流的抽吸调节，通过发动机控制电路，调节与预滤器壳体流体连接的鼓风机单元的发动机的速度，来实现抽吸调节。

通过以下结合附图的详细描述，这些和其他特征以及其组装和其中的操作方式将变得显而易见，在下面描述的几个附图中，其中相同的元件具有相同的标号。

附图说明