一种空气滤清器剩余寿命预测方法、装置及存储介质

摘要

本发明涉及空气滤清器技术领域，具体公开了一种空气滤清器剩余寿命预测方法、装置及存储介质，该空气滤清器剩余寿命预测方法，通过获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量、空气滤清器当前的前后压差、空气滤清器寿命结束时的前后压差；并基于空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及单位时间内过滤的颗粒质量确定空气滤清器的剩余寿命，可对空气滤清器的剩余使用寿命准确预估。

权利要求

1.一种空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，包括：获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量；获取所述空气滤清器当前的前后压差；获取所述空气滤清器寿命结束时的前后压差；

基于所述空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及所述单位时间内过滤的颗粒质量确定所述空气滤清器的剩余寿命；

基于所述空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及所述单位时间内过滤的颗粒质量确定所述空气滤清器的剩余寿命的公式为：其中，t为空气滤清器的剩余寿命，K为系数，Pb为空气滤清器寿命结束时的前后压差，PΔt为空气滤清器当前的前后压差，C为当前环境的颗粒物浓度参数，mΔt为空气滤清器时间段内过滤的颗粒质量。

2.根据权利要求1所述的空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，获取所述空气滤清器单位时间内过滤的颗粒质量包括：获取所述空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数；

获取所述空气滤清器当前的单位时间的进气量；

基于所述颗粒物浓度参数和所述单位时间的进气量确定所述单位时间内过滤的颗粒质量。

3.根据权利要求2所述的空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，获取所述空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数包括：获取当前环境的第一颗粒物浓度；

获取当前环境的空气质量指数；

基于所述当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度；

以所述第一颗粒物浓度和所述第二颗粒物浓度两者中的较大值作为所述颗粒物浓度参数。

4.根据权利要求3所述的空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，基于所述当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度包括：获取当前空气质量指数和颗粒物浓度的对应关系模型；

将所述空气质量指数输入所述对应关系模型，由所述对应关系模型输出第二颗粒物浓度。

5.根据权利要求2所述的空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，基于所述颗粒物浓度参数和所述单位时间的进气量确定所述单位时间内过滤的颗粒质量的公式为：其中，mΔt为单位时间内过滤的颗粒质量，Δt为时间段，C为当前环境的颗粒物浓度参数，VΔt为时间段内的进气量。

6.根据权利要求1所述的空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，m为空气滤清器由寿命开始至寿命结束期间过滤的颗粒质量，Pa为滤清器寿命开始时的前后压差。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的空气滤清器剩余寿命预测方法，其特征在于，判断所述空气滤清器的剩余寿命是否小于设定值，若是，则报警装置发出报警。

8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被行车控制器执行时实现如权利要求1‑7中任一项所述的空气滤清器剩余寿命预测方法。

说明书

一种空气滤清器剩余寿命预测方法、装置及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及空气滤清器技术领域，尤其涉及一种空气滤清器剩余寿命预测方法、装置及存储介质。

背景技术

[0002] 空气滤清器作为发动机进气滤清系统中重要的一部分，能将空气中的大部分灰尘颗粒过滤掉，并使得足够多的干净的空气能够进入气缸。其对进入柴油机气缸的空气进行多级过滤，确保进入柴油机气缸的空气质量，减少缸套、活塞等零部件的过早磨损与拉伤，使得车辆在灰尘多发的地区正常使用，延长柴油机的使用寿命。

[0003] 目前，空气滤清器的维护方式仍然采用以比较传统的定期更换的方式进行维护，一种为按照经验来进行预测，普通的城市车辆来说每年或每两年更换一次空气滤清器。另一种为按照厂家保养手册上建议的行驶公里数更换，一般为10000‑15000公里更换，由于车辆使用场所的环境不确定，这两种方式都存在一定的滞后性以及不确定性。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：提供一种空气滤清器剩余寿命预测方法、装置及存储介质，以解决相关技术中无法准确预估空气滤清器是否需要更换的问题。

[0005] 一方面，本发明提供一种空气滤清器剩余寿命预测方法，该空气滤清器剩余寿命预测方法包括：

[0006] 获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量；获取所述空气滤清器当前的前后压差；获取所述空气滤清器寿命结束时的前后压差；

[0007] 基于所述空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及所述单位时间内过滤的颗粒质量确定所述空气滤清器的剩余寿命。

[0008] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，获取所述空气滤清器单位时间内过滤的颗粒质量包括：

[0009] 获取所述空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数；

[0010] 获取所述空气滤清器当前的单位时间的进气量；

[0011] 基于所述颗粒物浓度参数和所述单位时间的进气量确定所述单位时间内过滤的颗粒质量。

[0012] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，获取所述空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数包括：

[0013] 获取当前环境的第一颗粒物浓度；

[0014] 获取当前环境的空气质量指数；

[0015] 基于所述当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度；

[0016] 以所述第一颗粒物浓度和所述第二颗粒物浓度两者中的较大值作为所述颗粒物浓度参数。

[0017] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，基于所述当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度包括：

[0018] 获取当前空气质量指数和颗粒物浓度的对应关系模型；

[0019] 将所述空气质量指数输入所述对应关系模型，由所述对应关系模型输出第二颗粒物浓度。

[0020] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，基于所述颗粒物浓度参数和所述单位时间的进气量确定所述单位时间内过滤的颗粒质量的公式为：

[0021]

[0022] 其中，mΔt为单位时间内过滤的颗粒质量，Δt为时间段，C为颗粒物浓度参数，VΔt为时间段内的进气量。

[0023] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，基于所述空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及所述单位时间内过滤的颗粒质量确定所述空气滤清器的剩余寿命的公式为：

[0024]

[0025] 其中，t为空气滤清器的剩余寿命，K为系数，Pb为空气滤清器寿命结束时的前后压差，PΔt为空气滤清器当前的前后压差，C为当前环境的颗粒物浓度参数，mΔt为空气滤清器时间段内过滤的颗粒质量。

[0026] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，

[0027]

[0028] m为空气滤清器由寿命开始至寿命结束期间过滤的颗粒质量，Pa为滤清器寿命开始时的前后压差。

[0029] 作为空气滤清器剩余寿命预测方法的优选技术方案，判断所述空气滤清器的剩余寿命是否小于设定值，若是，则报警装置发出报警。

[0030] 本发明还提供一种空气滤清器剩余寿命预测装置，包括：

[0031] 信息获取模块，用于获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量；

[0032] 当前压差获取模块，用于获取所述空气滤清器当前的前后压差；

[0033] 寿命结束压差获取模块，用于获取所述空气滤清器寿命结束时的前后压差；

[0034] 剩余寿命确定模块，用于基于所述空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及所述单位时间内过滤的颗粒质量确定所述空气滤清器的剩余寿命。

[0035] 本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被行车控制器执行时实现如上任一方案中所述的空气滤清器剩余寿命预测方法。

[0036] 本发明的有益效果为：

[0037] 本发明提供一种空气滤清器剩余寿命预测方法、装置及存储介质，该空气滤清器剩余寿命预测方法，通过获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量、空气滤清器当前的前后压差、空气滤清器寿命结束时的前后压差；并基于空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及单位时间内过滤的颗粒质量确定空气滤清器的剩余寿命，可对空气滤清器的剩余使用寿命准确预估。

附图说明

[0038] 图1为本发明实施例中空气滤清器剩余寿命预测方法的结构示意图一；

[0039] 图2为本发明实施例中空气滤清器剩余寿命预测方法的结构示意图二；

[0040] 图3为本发明实施例中空气滤清器剩余寿命预测方法的结构示意图三；

[0041] 图4为本发明实施例中空气滤清器剩余寿命预测的结构示意图。

[0042] 图中：

[0043] 100、信息获取模块；200、当前压差获取模块；300、寿命结束压差获取模块；400、剩余寿命确定模块。

具体实施方式

[0044] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0045] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0046] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0047] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0048] 实施例一

[0049] 如图1至图3所示，本实施例提供一种空气滤清器剩余寿命预测方法，该空气滤清器剩余寿命预测方法可适用于对空气滤清器剩余寿命进行预测，该方法可以由空气滤清器剩余寿命预测装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在车辆中，具体的，该空气滤清器剩余寿命预测方法包括如下步骤：

[0050] S110：获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量。

[0051] 空气滤清器使用时能将空气中的大部分颗粒过滤掉，并使得足够多的干净的空气能够进入气缸，可将空气滤清器在当前环境中使用一段时间以统计空气滤清器中过滤的颗粒的质量。

[0052] 具体地，获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量包括以下步骤S111～S113。

[0053] S111：获取空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数。

[0054] 空气中的颗粒物浓度参数用于表征单位体积的空气中颗粒物的质量。可通过直接检测当前环境空气的颗粒物浓度。但是考虑到当前环境空气的颗粒物浓度参数是持续变化的，因而代表性不足。比如当前环境空气的颗粒物浓度参数为一天当中的最小值时，这会导致评估的结果偏大，即空气滤清器的剩余使用寿命估计过多，其结果是空气滤清器已经处于寿命结束的状态还在被使用，这容易导致发动机受损。当前环境空气的颗粒物浓度参数为一天当中的最大值时，这会导致评估的结果偏小，即空气滤清器的剩余使用寿命估计过少，其结果是空气滤清器尚且能够使用但是已经提示需要更换，但这不会影响发动机的正常工作，虽然会导致空气滤清器的一部分可用寿命被浪费，但相比于导致发动机损坏而言，是可以接受的。因此，颗粒物浓度参数不能直接采用检测当前环境空气的颗粒物浓度。

[0055] 对此，本实施例中，获取空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数包括以下步骤：

[0056] S1111：获取当前环境的第一颗粒物浓度C1。

[0057] 可通过光散射式测量仪测量当前环境下空气中的第一颗粒物浓度。

[0058] S1112：获取当前环境的空气质量指数AQI。

[0059] 可通过互联网查询当地的天气信息，以获得当地的空气质量指数AQI。

[0060] S1113：基于当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度C2。

[0061] 具体地，基于当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度包括如下步骤：

[0062] 获取当前空气质量指数和颗粒物浓度的对应关系模型。

[0063] 将当前环境的空气质量指数AQI输入对应关系模型，由对应关系模型输出第二颗粒物浓度C2。

[0064] 其中，该模型可预先设置于控制器，通过采集多组测试数据，并将测试数据上传至云平台，通过云平台拟合出该对应关系模型。其中，测试数据包括同一时间节点下的第一颗粒物浓度C1和空气质量指数AQI，拟合后的对应关系模型为y＝f(AQI)。其中，在该关系式中y为因变量，AQI为自变量，将当前环境的空气质量指数AQI输入对应关系模型，由对应关系模型输出第二颗粒物浓度y,y即为第二颗粒物浓度C2。

[0065] S1114：以第一颗粒物浓度C1和第二颗粒物浓度C2两者中的较大值作为颗粒物浓度参数C。

[0066] 可以理解的是，y＝f(AQI)是通过前期数据拟合而成的函数，对于当前的空气质量指数AQI，将其带入到函数f(AQI)，输出的第二颗粒物浓度C2的大小和C1的大小可能存在差异，两者可能相等，也可能不等，采用两者中的较大值作为颗粒物浓度参数并用于对空气滤清器的剩余寿命进行评估，能够有效避免剩余寿命评估过大的问题，避免出现发动机受损的现象。

[0067] S112：获取空气滤清器当前的单位时间的进气量。

[0068] 可通过流量传感器检测一定时间内经过空气滤清器入口处的进气量总量，进气总量和一定时间的时长的比值即为当前的单位时间的进气量。

[0069] S113：基于颗粒物浓度参数和单位时间的进气量确定单位时间内过滤的颗粒质量。

[0070] 具体地，基于颗粒物浓度参数和单位时间的进气量确定单位时间内过滤的颗粒质量的公式为：

[0071]

[0072] 其中，mΔt为单位时间内过滤的颗粒质量单位为mg/s，Δt为时间段，单位为s，C为3 3
颗粒物浓度参数，单位为mg/m，VΔt为时间段内的进气量，单位为m。

[0073] S120：获取空气滤清器当前的前后压差。

[0074] 可通过与控制器连接的压差传感器对空气滤清器的前后压差进行检测，进而获得空气滤清器的前后压差。

[0075] S130：获取空气滤清器寿命结束时的前后压差。

[0076] 空气滤清器寿命结束时的前后压差可通过台架试验进行测试得到，并将其预存于控制器中。需要注意的是，对于不同类型的空气滤清器和发动机而言，其寿命结束时的前后压差也不同。

[0077] S140：基于空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及单位时间内过滤的颗粒质量确定空气滤清器的剩余寿命。

[0078] 具体地，基于空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及单位时间内过滤的颗粒质量确定空气滤清器的剩余寿命的公式为：

[0079]

[0080] 其中，t为空气滤清器的剩余寿命，K为系数，Pb为空气滤清器寿命结束时的前后压差，PΔt为空气滤清器当前的前后压差，C为当前环境的颗粒物浓度参数，mΔt为空气滤清器时间段内过滤的颗粒质量。

[0081] 本实施例中，

[0082] 其中，m为空气滤清器由寿命开始至寿命结束期间过滤的颗粒质量，Pa为滤清器寿命开始时的前后压差，单位为Pa。

[0083] K的具体值可通过前期的台架试验进行测试获得。可作为经验数据提前预存于控制器中。

[0084] S150：判断空气滤清器的剩余寿命是否小于设定值，若是，则执行S160，若否则执行S110。

[0085] S160：报警装置发出报警。

[0086] 预设值可根据需要进行设置，本实施例中示例性给出了预设值等于24h。当空气滤清器的剩余使用寿命小于24h时，控制器控制报警装置发出报警提示，以提醒驾驶员尽快更换空气滤清器。报警装置可以为显示屏、声光报警器等。

[0087] 本实施例提供的空气滤清器剩余寿命预测方法，通过获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量、空气滤清器当前的前后压差、空气滤清器寿命结束时的前后压差；并基于空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及单位时间内过滤的颗粒质量确定空气滤清器的剩余寿命，可对空气滤清器的剩余使用寿命准确预估。

[0088] 需要注意的是，本实施例中，S110，S120和S130三个步骤的先后顺序可以随意调整。

[0089] 如图4所示，本发明还提供一种空气滤清器剩余寿命预测装置，用于执行上述空气滤清器剩余寿命预测方法。该空气滤清器剩余寿命预测装置包括信息获取模块100、当前压差获取模块200、寿命结束压差获取模块300以及剩余寿命确定模块400。其中，信息获取模块100用于获取空气滤清器在当前单位时间内过滤的颗粒质量；当前压差获取模块200用于获取空气滤清器当前的前后压差；寿命结束压差获取模块300用于获取空气滤清器寿命结束时的前后压差；剩余寿命确定模块400用于基于空气滤清器寿命结束时的前后压差与当前的前后压差的差值、以及单位时间内过滤的颗粒质量确定空气滤清器的剩余寿命。

[0090] 其中，信息获取模块100包括用于获取空气滤清器在当前吸入的空气中的颗粒物浓度参数的颗粒物浓度参数获取模块，用于获取空气滤清器当前的单位时间的进气量的当前单位时间进气量获取单元；以及基于颗粒物浓度参数和单位时间的进气量确定单位时间内过滤的颗粒质量的单位时间内过滤颗粒质量确认单元。

[0091] 颗粒物浓度参数获取模块包括用于获取当前环境的第一颗粒物浓度的第一颗粒物浓度获取单元，用于获取当前环境的空气质量指数的空气质量指数获取单元，用于基于当前环境的空气质量指数确定第二颗粒物浓度的第二颗粒物浓度获取单元，用于比较第一颗粒物浓度和第二颗粒物浓度的大小的比较单元，以及用于将第一颗粒物浓度和第二颗粒物浓度中的较大值作为颗粒物浓度参数的颗粒物浓度参数确认单元。

[0092] 本实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被行车控制器执行时实现上述空气滤清器剩余寿命预测方法。当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上空气滤清器剩余寿命预测方法中的操作，还可以执行本发明实施例所提供的空气滤清器剩余寿命预测方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。

[0093] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。