ЭЛЕКТРОННЫЙ МАСЛЯНЫЙ НАСОС Российский патент 2014 года по МПК F01M1/16 F04B49/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к электронному масляному насосу и к способу управления двигателем, в который смазка подается с помощью масляного насоса.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Снегоходы обычно имеют систему смазки, в которой используется масляный насос, который приводится в действие механически, от двигателя снегохода. Данный тип масляных насосов обычно называют механическим масляным насосом.

Если двигатель четырехтактный, то смазка хранится в масляном баке, который обычно соединен с двигателем или встроен в него, как, например, масляный поддон. Механический масляный насос качает смазку из масляного бака и заставляет ее циркулировать по всему двигателю. После циркуляции по двигателю смазка возвращается в масляный бак.

Если двигатель двухтактный, то смазка хранится в масляном баке, который обычно расположен на расстоянии от двигателя. Механический масляный насос качает смазку из масляного бака в картер двигателя. Из картера смазка течет в цилиндры, в которых она сгорает вместе со смесью из топлива и воздуха. Так как смазка сгорает в двигателе, масляный бак необходимо время от времени вновь наполнять смазкой, чтобы двигатель нормально работал.

Благодаря тому, что механический масляный насос работает от двигателя, количество закачиваемой смазки прямо пропорционально частоте вращения двигателя. Поэтому, чем быстрее двигатель вращается, тем больше смазки выкачивается механическим масляным насосом, и соотношение между частотой вращения двигателя и количеством выкачиваемой смазки линейно. Однако фактическая потребность двигателя в смазке, особенно в случае, если двигатель двухтактный, не является линейно пропорциональной частоте вращения двигателя.

Некоторые механические масляные насосы, работающие от двигателя, также связаны с рукояткой дроссельной заслонки, управляемой водителем транспортного средства - таким образом, что положение рукоятки дроссельной заслонки регулирует подачу механического масляного насоса. Хотя это обеспечивает улучшенную подачу смазки в двигатель, не учитываются другие факторы, которые влияют на фактические требования по смазке двигателя, такие как температура окружающего воздуха и высота над уровнем моря.

Для двухтактного двигателя фактическая потребность в смазке двигателя зависит, по меньшей мере, частично, от выходной мощности двигателя, а не только от частоты его вращения. Чем выше выходная мощность, тем больше нужно смазки. Во время работы двухтактного двигателя бывают случаи, когда частота вращения двигателя высока, а выходная мощность двигателя мала. В таких случаях механический масляный насос, приводимый в действие двигателем, подает много смазки, даже если потребность в ней мала. Одним из примеров таких случаев является ситуация, когда гусеницы снегохода проскальзывают на ледяном участке. В этом случае частота вращения двигателя высока из-за проскальзывания, но фактическая выходная мощность двигателя мала. Существуют и другие примеры, когда фактическая потребность в смазке ниже, чем обеспечиваемая механическим масляным насосом, работающим от двигателя. Например, при запуске двигателя вся смазка, которая была в двигателе, когда его остановили, собрана на дне картера. Собранной смазки было бы достаточно для смазывания всего двигателя в первые несколько минут работы, однако механический масляный насос закачивает дополнительную смазку независимо от этого, так как он соединен с двигателем. Следовательно, если двигатель двухтактный, использование механического масляного насоса приводит к избыточному потреблению смазки двигателем по сравнению с фактически необходимым количеством. Это также приводит к повышению количества выхлопных газов по сравнению с количеством выхлопных газов, которое выделялось бы после снабжения двигателя фактически требуемым количеством смазки, так как сгорает больше смазки, чем необходимо.

Фактическая потребность двигателя снегохода в смазке также зависит от одного или более из таких факторов, как высота, на которой работает снегоход, температура двигателя, положение рукоятки дроссельной заслонки и т.д. Так как снегоходы часто используют в горных регионах, и температура воздуха в течение зимы может очень сильно меняться, данные факторы могут оказать значительное влияние на фактическую потребность в смазке двигателя и, следовательно, должны быть учтены. Обычные системы смазки снегоходов, в которых используются механические масляные насосы, не позволяют учесть данные факторы из-за линейного соотношения между частотой вращения двигателя и количеством подаваемой смазки.

На предыдущем уровне техники на некоторых снегоходах были обеспечены механизмы, которые меняли количество смазки, подаваемой масляным насосом на один оборот двигателя. Данные механизмы обеспечивают два (нормальный/высокий или нормальный/низкий) или три (нормальный/высокий/низкий) режима работы масляного насоса. Хотя данные настройки дают возможность некоторого регулирования количества смазки, подаваемой в двигатель масляным насосом, так как насос все же является механически соединенным с двигателем, упомянутое соотношение остается линейным, и это не дает возможности устранить все вышеописанные неудобства. Данные режимы могут просто обеспечивать неизменное большее или меньшее количество смазки по сравнению с нормальным режимом.

Следовательно, существует необходимость в масляном насосе, который может снабжать двигатель, такой как двигатель снегохода, фактически необходимым или близким к фактически необходимому количеством смазки.

Также существует необходимость в масляном насосе, который может подавать смазку в двигатель, такой как двигатель снегохода, с нелинейной зависимостью относительно частоты вращения двигателя и других факторов.

И наконец, так как снегоходы используют зимой, низкие температуры окружающего воздуха делают смазку очень вязкой при первоначальном запуске двигателя, а в процессе разогрева двигателя смазка становится менее вязкой (так как двигатель нагревает смазку), что влияет на эффективность подачи смазки насосом. Следовательно, если смазка имеет большую вязкость, масляный насос может оказаться неспособным подать количество смазки, необходимое для нормальной работы двигателя в определенных условиях. Кроме того, различные виды смазки при одинаковой температуре имеют разную вязкость. Поэтому аналогичные проблемы могут быть связаны и со смазкой, в норме имеющей большую вязкость.

Следовательно, также существует необходимость в масляном насосе, который позволяет учитывать меняющуюся вязкость смазки и способ ее использования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технической задачей настоящего изобретения является устранение или уменьшение хотя бы некоторых имеющихся на предшествующем уровне техники недостатков.

Также задачей изобретения является создание электронного масляного насоса, обеспечивающего сигнал обратной связи, информирующий о вязкости смазки.

Сигнал обратной связи соответствует времени хода электронного масляного насоса. Более долгое время хода свидетельствует о более высокой вязкости масла.

Еще одной задачей является создание способа управления двигателем, в который смазка подается с помощью электронного масляного насоса. Имея возможность определить вязкость смазки по времени хода масляного насоса, электронный блок управления (ЭБУ), связанный с двигателем, ограничивает максимальную частоту вращения двигателя до уровня, на котором масляный насос будет подавать достаточно смазки. В частности, по времени хода ЭБУ определяет время цикла насоса (время хода плюс время возврата) и, следовательно, максимальную рабочую частоту масляного насоса. Затем ЭБУ может ограничить максимальную частоту вращения двигателя таким образом, что она может быть равна или ниже частоты вращения двигателя, для которой данная максимальная рабочая частота масляного насоса позволяет подавать достаточное количество смазки.

Согласно одному аспекту по изобретению обеспечен электронный масляный насос, выполненный с возможностью быть управляемым электронным блоком управления (ЭБУ). Масляный насос имеет, по меньшей мере, одно впускное отверстие для смазки, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для смазки, по меньшей мере, один поршень, который перемещается между положением полного хода и полностью втянутым положением с целью перекачки смазки из упомянутого, по меньшей мере, одного впускного отверстия в упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие, электрический исполнительный механизм, функционально соединенный с упомянутым, по меньшей мере, одним поршнем, для перемещения упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в положение полного хода, первый электрический провод, соединенный с первым элементом насоса для электрического соединения первого элемента с ЭБУ, и второй электрический провод, соединенный со вторым элементом насоса для электрического соединения второго элемента с ЭБУ. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами замкнута. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами разомкнута.

Согласно еще одному аспекту корпус вмещает упомянутый, по меньшей мере, один поршень. Держатель поршня функционально соединен с исполнительным механизмом. Держатель поршня выполнен из электропроводного материала. Упомянутый, по меньшей мере, один поршень установлен в держателе поршня. Держатель поршня перемещается вместе с упомянутым, по меньшей мере, одним поршнем между положением полного хода и полностью втянутым положением. В корпусе размещен упор. Упор выполнен из электропроводного материала. Держатель поршня контактирует с упором, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении полного хода. Кожух вмещает исполнительный механизм. Кожух выполнен из электропроводного материала. Первым элементом является упор, а вторым элементом - кожух.

Согласно дополнительному аспекту кожух прикреплен, по меньшей мере, одним крепежным элементом к корпусу. Упомянутый, по меньшей мере, один крепежный элемент выполнен из электропроводного материала. Второй электрический провод электрически соединен к упомянутому, по меньшей мере, одному крепежному элементу.

Согласно другому аспекту корпус изготовлен из электроизоляционного материала.

Согласно дополнительному объекту между исполнительным механизмом и держателем поршня расположен контакт. Контакт выполнен из электропроводного материала. Держатель поршня контактирует с контактом, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении. Третий электрический провод электрически соединен с держателем поршня для электрического соединения держателя поршня с ЭБУ. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами замкнута. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от полностью втянутого, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами разомкнута.

Согласно еще одному аспекту между держателем поршня и упором расположена пружина. Пружина смещает держатель поршня к полностью втянутому положению. На конце пружины, между пружиной и упором, расположен колпачок. Колпачок изготовлен из электроизоляционного материала. Колпачок обеспечивает электрическую изоляцию между упором и пружиной.

Согласно дополнительному аспекту упомянутый колпачок представляет собой первый колпачок, а исполнительный механизм включает в себя плунжер, который зацепляется с держателем поршня. Масляный насос также содержит третий электрический провод, электрически соединенный с держателем поршня, для электрического соединения держателя поршня с ЭБУ, и второй колпачок, установленный на конце плунжера, между плунжером и держателем поршня. Второй колпачок изготовлен из электроизоляционного материала. Второй колпачок обеспечивает электрическую изоляцию между держателем поршня и исполнительным механизмом. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами замкнута. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от полностью втянутого положения, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами разомкнута.

Согласно еще одному аспекту третий электрический провод соединен с третьим элементом насоса для электрического соединения третьего элемента с ЭБУ. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами замкнута. Когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от полностью втянутого положения, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами разомкнута.

Согласно дополнительному аспекту упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие включает в себя первую пару выпускных отверстий.

Согласно еще одному аспекту упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие дополнительно включает в себя вторую пару выпускных отверстий.

Согласно дополнительному аспекту исполнительный механизм включает в себя электромагнитную катушку.

Согласно другому аспекту изобретение обеспечивает способ управления двигателем, который снабжен электронным масляным насосом для подачи в него смазки. Электронный масляный насос включает в себя исполнительный механизм, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним поршнем. Способ содержит следующие этапы: исполнительный механизм заставляют перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода; посылают сигнал в электронный блок управления (ЭБУ), когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень достигает положения полного хода; определяют время, которое ушло на достижение положения полного хода, на основе сигнала; рассчитывают время возврата упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение на основе времени, которое понадобилось для достижения положения полного хода; определяют время цикла насоса, основываясь на времени, которое понадобилось для достижения положения полного хода, и рассчитанном времени возврата упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение; возвращают упомянутый, по меньшей мере, один поршень в полностью втянутое положение; и ограничивают максимальную допустимую частоту вращения двигателя, основываясь, по меньшей мере, частично, на времени цикла.

Согласно дополнительному аспекту исполнительный механизм включает в себя электромагнитную катушку. Этап, на котором исполнительный механизм заставляют перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода, включает в себя подачу тока на электромагнитную катушку. Этап, на котором осуществляют возврат упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение, включает в себя прекращение подачи тока на электромагнитную катушку.

Согласно дополнительному аспекту способ также включает в себя этап подачи электрического тока на электромагнитную катушку в течение более долгого времени, чем это необходимо для перемещения упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в положение полного хода.

Согласно следующему аспекту способ дополнительно содержит функционирование двигателя в режиме неисправности, если сигнал не принят ЭБУ в течение заданного периода времени.

Согласно еще одному аспекту изобретение обеспечивает еще один способ управления двигателем, который снабжен электронным масляным насосом для подачи в него смазки. Электронный масляный насос включает в себя исполнительный механизм, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним поршнем. Способ содержит следующие этапы: заставляют исполнительный механизм перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода; посылают первый сигнал в электронный блок управления (ЭБУ), когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень достигает положения полного хода; определяют время, которое ушло на достижение положения полного хода, на основе первого сигнала; возвращают упомянутый, по меньшей мере, один поршень в полностью втянутое положение; посылают второй сигнал в ЭБУ, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень достигает полностью втянутого положения; определяют время, которое ушло на достижение полностью втянутого положения, на основе второго сигнала; определяют время цикла насоса, основываясь на времени, которое понадобилось для достижения положения полного хода, и времени возврата упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение; и ограничивают максимальную допустимую частоту вращения двигателя, основываясь, по меньшей мере, частично, на времени цикла.

Согласно дополнительному аспекту исполнительный механизм включает в себя электромагнитную катушку. Этап, на котором исполнительный механизм заставляют перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода, включает в себя подачу тока на электромагнитную катушку. Этап, на котором осуществляют возврат упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутого положение, включает в себя прекращение подачи тока на электромагнитную катушку.

Согласно дополнительному аспекту способ также включает в себя этап подачи электрического тока на электромагнитную катушку в течение более долгого времени, чем это необходимо для перемещения упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в положение полного хода.

Согласно дополнительному аспекту способ также включает в себя функционирование двигателя в режиме неисправности, если первый сигнал не принят ЭБУ в течение заданного периода времени.

Каждый из вариантов осуществления изобретения имеет, по меньшей мере, один из вышеупомянутых объектов и/или аспектов, но не обязательно все из них. Следует понимать, что некоторые аспекты настоящего изобретения, которые являются результатами попыток решить вышеупомянутые задачи, могут не удовлетворять решению данных задач и/или удовлетворять решению других задач, не указанных отдельно в данном документе.

Дополнительные и/или альтернативные признаки, аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания, прилагаемых чертежей и прилагаемой формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения, а также других его аспектов и дополнительных признаков, сделаны ссылки на нижеследующее описание, которое следует использовать совместно с прилагаемыми чертежами.

Фиг. 1 - вид справа снегохода по изобретению.

Фиг. 2 - вид в перспективе, спереди и справа, сборочного узла, состоящего из масляного бака и электронного масляного насоса, используемых в снегоходе, представленном на Фиг. 1.

Фиг. 3 - вид в перспективе, сзади и слева, сборочного узла из масляного бака и электронного масляного насоса, представленного на Фиг. 2.

Фиг. 4 - вид в перспективе, спереди и справа, внутренних элементов снегохода, представленного на Фиг. 1, при этом некоторые элементы удалены для ясности.

Фиг. 5 - вид в перспективе, сзади и слева, внутренних элементов снегохода, представленного на Фиг. 1, при этом некоторые элементы удалены для ясности.

Фиг. 6А - вид с пространственным разделением деталей первого варианта осуществления электронного масляного насоса, используемого в узле, представленном на Фиг. 2.

Фиг. 6В - вид с пространственным разделением деталей второго варианта осуществления электронного масляного насоса, используемого в узле, представленном на Фиг. 2.

Фиг. 7 - вид в перспективе, сзади и слева, альтернативного варианта осуществления электронных масляных насосов, представленных на Фиг. 6А и 6В.

Фиг. 8 - вид в перспективе, спереди и справа, электронного масляного насоса, представленного на Фиг. 7.

Фиг. 9 - схематичная иллюстрация некоторых из различных датчиков и элементов, имеющихся в снегоходе, представленном на Фиг. 1.

Фиг. 10 - логическая схема, иллюстрирующая управление электронным масляным насосом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Настоящее изобретение будет описано совместно со снегоходом. Однако предполагается, что, по меньшей мере, некоторые аспекты изобретения могут быть использованы и для других применений.

Фиг. 1 иллюстрирует снегоход 10, включающий в себя передний конец 12 и задний конец 14, которые определены в соответствии с направлением движения снегохода 10. Снегоход 10 включает в себя раму 16, которая включает в себя туннель 18 и моторный отсек 20. Передняя подвеска 22 присоединена к раме. Туннель 18 в общем случае состоит из одного или более кусков листового металла, изогнутых с приданием подковообразной формы. Туннель 18 продолжается назад, вдоль продольной осевой линии 61 снегохода 10, и соединен спереди с моторным отсеком 20. Двигатель 24, который на Фиг. 1 проиллюстрирован схематично, установлен в моторном отсеке 20 рамы 16. Обеспечен блок рулевого управления (не показан), в котором у переднего конца 12 снегохода 10 установлены две лыжи 26, прикрепленные к передней подвеске 22 парой узлов 28 передней подвески. Каждый узел 28 передней подвески включает в себя ножку 30 лыжи, пару А-образных рычагов 32 и амортизатор 29 для функционального присоединения соответствующих лыж 26 к рулевой колонке 34. Подходят и другие типы узлов 28 передней подвески, такие как поворотная или телескопическая подвеска. Устройство рулевого управления, такое как руль 36, расположенный впереди водителя, прикреплено к верхнему концу рулевой колонки 34, что позволяет водителю поворачивать ножки лыж 30 и, следовательно, лыжи 26, управляя снегоходом 10.

На заднем конце 14 снегохода установлена бесконечная гусеница 65. Бесконечная гусеница 65 расположена в общем случае под туннелем 18 и функционально соединена с двигателем 24. Бесконечная гусеница 65 приводится в движение и движется вокруг узла 42 задней подвески, приводя в движение снегоход 10. Узел 42 задней подвески включает в себя пару направляющих 44, которые находятся в скользящем контакте с бесконечной гусеницей 65. Узел 42 задней подвески также включает в себя один или более амортизаторов 46, которые могут дополнительно включать в себя винтовую пружину (не показанную на чертеже), окружающую отдельные амортизаторы 46. Рычаги 48 и 50 подвески обеспечены для крепления направляющих 44 к раме 16. Также в узле 42 задней подвески обеспечено одно или более неприводное колесо 52.

На переднем конце 12 снегохода 10 обтекатели 54 окружают двигатель 24, тем самым обеспечивая наружную оболочку, которая не только защищает двигатель 24, но также может быть украшена с целью придания снегоходу 10 более приятного внешнего вида с эстетической точки зрения. Обычно обтекатели 54 включают в себя капот (не обозначен на чертеже) и одну или более боковых панелей, которые можно открывать с целью получения доступа к двигателю 24, если это необходимо, например, для осмотра или технического обслуживания двигателя 24. В конкретном снегоходе 10, показанном на Фиг. 1, боковые панели открываются вдоль вертикальной оси, откидываясь относительно снегохода 10. Ветровое стекло 56 соединено с обтекателями 54 у переднего конца 12 снегохода 10. В качестве альтернативы ветровое стекло 56 может быть прикреплено непосредственно к рулю 36. Ветровое стекло 56 защищает от ветра, уменьшая силу воздействия воздуха на водителя при движении снегохода 10.

Сиденье 58 типа седла установлено поверх рамы 16. Задний участок сиденья 58 может включать в себя отсек для хранения, а может быть использован для размещения пассажирского сиденья (не указано на чертеже). Две подножки 60 расположены с противоположных сторон снегохода 10 под сиденьем 58, для размещения ног водителя.

На Фиг. 2 и 3 представлена система смазки снегохода 10, включающая в себя масляный бак 70 и электронный масляный насос 72А. Масляный бак 70 расположен в моторном отсеке 20 (см. Фиг. 4) и имеет форму, позволяющую ему размещаться между различными другими элементами, расположенными в моторном отсеке 20. Масляный бак 70 предпочтительно прикреплен к раме 18 и предпочтительно расположен немного позади двигателя 24. Так как масляный бак 70 не соединен непосредственно с двигателем 24, масляный бак 70 частично изолирован от вибраций двигателя 24. Масляный бак 70 предпочтительно изготовлен из пластмассы. Как видно на Фиг. 3, участок 74 масляного бака 70 полупрозрачен, что дает возможность зрительного контроля уровня смазки в масляном баке 70. Уровневые метки 76 обеспечивают визуальную индикацию относительного уровня смазки в баке 70. Обеспечен колпачок 78, чтобы открывать и закрывать отверстие для заливки масла (не показанное на чертеже) в масляном баке 70. Шланг 80 продолжается от верхнего участка масляного бака 70 до элемента двигателя 24, такого как водяной насос (не показанный на чертеже), чтобы обеспечить его смазкой. Если масляный бак наполнен выше уровня верхнего конца шланга 80, то шланг 80 наполнен смазкой. Затем смазка в шланге 80 постепенно подается под действием силы тяжести к элементу, к которому присоединен шланг 80. Объем смазки в шланге 80 предпочтительно должен быть достаточным, чтобы обеспечивать упомянутый элемент смазкой до тех пор, пока масляный бак 70 снова не наполняется выше уровня верхнего конца шланга 80.

На Фиг. 2 и 3 также видно, что электронный масляный насос 72А расположен снаружи масляного бака 70. Впускное отверстие 82 электронного масляного насоса 72А подсоединено непосредственно к дну масляного бака 70 со стороны масляного бака 70, противоположной стороне, на которой находится отверстия для заливки масла. Впускное отверстие 82 предпочтительно соединено с самой нижней частью масляного бака 70. Электронный масляный насос 72А содержит четыре выпускных отверстия 84, 86. Два выпускных отверстия 84 соединены со шлангами 88. Как показано на Фиг. 4, шланги 88 соединены с двумя выпускными клапанами 90 двигателя 24 (по одному выпускному клапану 90 на каждый цилиндр 92), чтобы подавать к ним смазку. Одна из возможных конструкций выпускных клапанов 90 раскрыта в патенте США 6244227, выданном 12 июня 2001 и включенном в данный документ в виде ссылки. Следует понимать, что возможны и другие конструкции выпускных клапанов 90, которые не являются отступлением от изобретения. Два выпускных отверстия 86 соединены со шлангами 94. Как показано на Фиг. 4, шланги 94 присоединены к картеру 96 двигателя 24. Каждый шланг 94 сообщается с внутренней полостью картера (не показанной на чертеже) внутри картера 96 (по одной внутренней полости на каждый цилиндр 92), подавая смазку на подшипники коленчатого вала (не показаны на чертеже) и другие расположенные в ней элементы. Подразумевается, что если двигатель имеет больше или меньше цилиндров 92, то электронный масляный насос 72А будет иметь количество выпускных отверстий 84 и 86, соответствующее количеству цилиндров. Например, если двигатель 24 имеет три цилиндра 92, то электронный масляный насос 72А будет иметь три выпускных отверстия 84 и три выпускных отверстия 86. Также предполагается, что если число выпускных отверстий окажется слишком большим для одного электронного масляного насоса 72А, то могут быть использованы два электронных масляных насоса 72А. Также предполагается, что электронный масляный насос 72А может подавать смазку только к цилиндрам 92 (через картер 96), а выпускные клапаны 90 можно смазывать каким-либо другим способом. В этом случае будет использован электронный масляный насос 72С, имеющий только два выпускных отверстия 86 (для двигателя 24, имеющего два цилиндра 92), как показано на Фиг. 7 и 8. Также предполагается, что электронный масляный насос 72А может подавать смазку на другие элементы и детали двигателя 24.

На Фиг. 4 и 5 представлены система охлаждения, выхлопная система и расположение электронного масляного насоса 72А относительно данных систем. Система охлаждения содержит бак охлаждающей жидкости (не показанный на чертеже), который подает охлаждающую жидкость в остальную часть системы посредством трубы 98. Охлаждающая жидкость также может течь обратно в бак охлаждающей жидкости по трубе 98, когда с повышением температуры охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость в охлаждающей системе расширяется. Аналогичным образом, пузырьки газа в системе охлаждения могут перемещаться в бак охлаждающей жидкости по трубе 98. Охлаждающая жидкость в системе течет по шлангу 100 для охлаждающей жидкости к тройнику 102, а от тройника 102 - к шлангу 104 для охлаждающей жидкости. Из шланга 104 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость попадает в каналы для охлаждающей жидкости (не показанные на чертеже) внутри двигателя 24, тем самым поглащая тепло с двигателя 24. Затем охлаждающая жидкость выходит из двигателя 24 через шланг 106 для охлаждающей жидкости. Из шланга 106 для охлаждающей жидкости она попадает в термостат 108. Если температура охлаждающей жидкости ниже заданной температуры, термостат направляет охлаждающую жидкость обратно в шланг 100 для охлаждающей жидкости, а оттуда она вновь циркулирует через двигатель 24, как описано выше. Если температура охлаждающей жидкости выше заданной температуры, термостат 108 препятствует попаданию охлаждающей жидкости в шланг 100 для охлаждающей жидкости и перенаправляет ее в шланг 110 для охлаждающей жидкости. Предполагается, что термостат 108 может перенаправлять только часть охлаждающей жидкости в шланг 110 для охлаждающей жидкости и позволяет остаткам охлаждающей жидкости течь в шланг 100 для охлаждающей жидкости. Из шланга 110 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость течет в первый теплообменник 112 для охлаждения. Первый теплообменник 112 образует верхнюю центральную часть туннеля 18. Из первого теплообменника 112 охлаждающая жидкость течет в шланг 114 для охлаждающей жидкости. Из шланга 114 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость течет во второй теплообменник 116 (большая часть которого на Фиг. 4 спрятана за двигателем 24), расположенный позади моторного отделения 20, для дальнейшего охлаждения. Предполагается, что первый и второй теплообменники 112, 116 могут быть расположены в любом месте снегохода 10, а также можно использовать только один из упомянутых первого 112 или второго 116 теплообменников. Из второго теплообменника 116 охлаждающая жидкость течет в шланг 118 для охлаждающей жидкости. Из шланга 118 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость течет в тройник 102, в шланг 104 для охлаждающей жидкости, в двигатель 24, в шланг 106 для охлаждающей жидкости и обратно в термостат 108, как описано выше. Термостат 108 пропускает охлаждающую жидкость через первый и второй теплообменники 112, 116, пока температура охлаждающей жидкости вновь не станет ниже заданной.

Выхлопная система принимает выхлопные газы из выпускных каналов 120 (Фиг. 4) двигателя 24. Выпускные клапаны 90 регулируют поток выхлопных газов через выпускные каналы 120. Выпускной коллектор (не показан на чертеже) присоединен к выпускным каналам 120. Выхлопные газы выходят из выпускных каналов и через выпускной коллектор в глушитель 22 (Фиг. 5). Из глушителя 122 выхлопные газы выходят через выхлопную трубу (не показана) в атмосферу.

На Фиг. 4 и 5 видно, что электронный масляный насос 72А расположен вблизи выделяющих тепло элементов снегохода 10. Эти выделяющие тепло элементы включают в себя шланги 110 и 114 для охлаждающей жидкости, теплообменник 116, глушитель 122 и двигатель 24. Шланги 110 и 114 для охлаждающей жидкости и теплообменник 116 выделяют тепло из-за проходящей по ним горячей охлаждающей жидкости. Глушитель 122 выделяет тепло из-за проходящих по нему горячих выхлопных газов. Двигатель 24 выделяет тепло из-за процесса горения внутри цилиндров 92. Электронный масляный насос 72А расположен достаточно близко к данным выделяющим тепло элементам, чтобы выделяемое ими тепло в процессе работы снегохода 10 нагревало смазку, содержащуюся в электронном масляном насосе 72А. Следовательно, будучи нагретой, смазка сохраняет уровень вязкости, позволяющий легко перекачивать ее электронным масляным насосом 72А. Предполагается, что расположение электронного масляного насоса вблизи, по меньшей мере, одного из данных элементов, выделяющих тепло, является достаточным условием для поддержания нужного уровня вязкости смазки в электронном масляном насосе 72А.

На Фиг. 6А представлены детали электронного масляного насоса 72А. Электронный масляный насос 72А представляет собой устройство, известное как электромагнитный поршневой насос. Электронный масляный насос 72А имеет корпус 124, снабженный впускным отверстием 82 и выпускными отверстиями 84, 86, выполненными как одно целое с корпусом, отформованными или запрессованными. Корпус 124 предпочтительно изготовлен из пластмассы или другого электроизоляционного материала. Предполагается, что корпус может быть изготовлен из электропроводного материала, покрытого электроизоляционным материалом. В качестве альтернативы корпус может быть изготовлен из электропроводного материала и снабжен втулкой, выполненной из электроизоляционного материала. Как видно на чертежах, выпускные отверстия 86 больше выпускных отверстий 84. Это объясняется тем, что к цилиндрам 92 необходимо подавать больше смазки через выпускные отверстия 86, чем к выпускным клапанам 90 через выпускные отверстия 84. Два уплотнительных кольца 126 обеспечены вокруг выпускного отверстия 82, препятствуя закупорке смазкой, находящейся в масляном баке 70, соединения между выпускным отверстием 82 и масляным баком 70. Фильтр 128 расположен в выпускном отверстии 82 с целью предотвращения попадания мусора в электронный масляный насос 72А. Упор 130 вставлен в корпус 124 насоса по центру относительно выпускных отверстий 84, 86. Первый электрический провод 131 электрически соединяет упор 130 с ЭБУ 160. Следует понимать, что первый электрический провод 131 может и не соединять упор 130 непосредственно с ЭБУ 160. Уплотнительное кольцо 132, расположенное вокруг упора 130, уплотняет соединение между упором 130 и корпусом 124. Обратные клапаны 134 расположены в канале выпускных отверстий 84 для предотвращения попадания смазки в корпус 124 через выпускные отверстия 84. Аналогично этому, обратные клапаны 136 расположены в канале выпускных отверстий 86 для предотвращения попадания смазки в корпус 124 через выпускные отверстия 86. Обратные клапаны 134, 136 имеют размеры, соответствующие размеру соответствующих выпускных отверстий 84, 86. На держателе 138 поршня установлены четыре поршня 140, 142. Как видно на чертежах, поршни 142 больше поршней 140. Поршни 142 используют для прокачки смазки через выпускные отверстия 86 большего размера, а поршни 140 используют для прокачки смазки через выпускные отверстия 84 меньшего размера. Пружина 144 расположена между держателем поршня 138 и упором 130. Колпачок 145, изготовленный из пластика или другого электроизоляционного материала, расположен на конце пружины 144, между пружиной 144 и упором 130. Держатель 138 поршня соединен с плунжером 149 арматуры 150. Плунжер 149 проходит сквозь контакт 146. Вокруг контакта 146 установлено уплотнительное кольцо 148 для предотвращения утечки смазки, имеющейся в корпуса 124, в участок электронного масляного насоса 72А, противоположный стороне контакта 146, к которой присоединен держатель поршня 138 (т.е. в участок слева от контакта 146 на Фиг. 6А). Сердечник 150 изготовлен из намагничиваемого материала, такого как железо. Сердечник 150 установлен внутри втулки 152 с возможностью скольжения. Втулка 152 расположена в центре каркаса 154 катушки и установлена вокруг контакта 146 по посадке с натягом. Вокруг каркаса 154 катушки намотана катушка 156. Концы катушки 156 соединены с соединителем 158, используемым для соединения электронного масляного насоса 72А с электронным блоком управления (ЭБУ) 160 (см. Фиг. 4). Каркас 154 катушки расположен внутри кожуха 162 соленоида. Кожух 162 соленоида выполнен из электропроводного материала. Шайба 164 расположена между каркасом катушки 154 и торцом кожуха 162 соленоида. Пружина 166 расположена между сердечником 150 и втулкой 152. Для крепления кожуха 162 соленоида к корпусу 124 использованы три резьбовых крепежных элемента 168. Когда кожух 162 соленоида прикреплен к корпусу 124, все элементы, показанные между ними на Фиг. 6А, за исключением соединителя 158, размещены внутри пространства, образуемого кожухом 16 соленоида и корпусом 124. Второй электрический провод 169 электрически соединяет один из крепежных элементов 168 с ЭБУ 160. Следует понимать, что второй электрический провод 169 может и не соединять один из крепежных элементов 168 непосредственно с ЭБУ 160.

Электронный масляный насос 72А функционирует следующим образом. Смазка попадает в корпус 124 через впускное отверстие 82. Через катушку 156 пропускают электрический ток посредством ЭБУ 160, как будет более подробно описано далее. Электрический ток, пропускаемый через катушку 156, создает магнитное поле. Сердечник 150 скользит в сторону корпуса 124 (вправо на Фиг. 6А) под действием магнитного поля. Держатель 138 поршня и поршни 140, 142 перемещаются вместе с сердечником 150. Данное перемещение сердечника также заставляет пружину 144 сжиматься между держателем поршня 138 и колпачком 145 и упором 130. Перемещение поршней 140, 142 к корпусу 124 сжимает содержащуюся в корпусе 124 смазку и выталкивает ее из электронного масляного насоса 72А через выпускные отверстия 84, 86 через обратные клапаны 134, 136. Когда участок держателя поршня 138, в котором установлена пружина 144, вступает в контакт с упором 130, между проводами 131 и 169 создается электрическое соединение, замыкающее цепь, образованную проводами 131 и 169, насосом 72А и ЭБУ 160. В ЭБУ 160 поступает сигнал, что насос 72А достиг положения полного хода. Таким образом, ЭБУ 160 может определить время, требуемое для достижения поршнем положения полного хода, путем расчета промежутка времени, прошедшего от момента подачи электрического тока в катушку 156 до времени замыкания электрической цепи между проводами 131 и 169. Когда держатель поршня 138 достигает данного положения, смазка уже вытолкнута из электронного масляного насоса 72А. Затем ЭБУ 160 прекращает подачу электрического тока в катушку 156, которая больше не создает магнитного поля. Так как сердечник уже не прикладывает силу для сжатия пружины 144, пружина 144 растягивается, возвращая тем самым поршни 140, 142, держатель поршня 138 и сердечник 150 в исходные положения (влево на Фиг. 6А), и электрическая цепь между проводами 131 и 169 размыкается. Колпачок 145 обеспечивает электрическую изоляцию между упором 130 и пружиной 144, препятствуя тем самым электрическому соединению между проводами 131 и 169, когда насос 72А не находится в положении полного хода. Пружина 166 препятствует удару сердечника 150 о конец втулки 152, который вызвал бы шум и потенциально мог бы привести к повреждению сердечника 150, и противодействует усилию пружины 144, чтобы поместить сердечник 150 в правильное исходное положение. Возвращаясь в исходное положение, поршни 140, 142 создают всасывание внутри корпуса 124. Всасывание внутри корпуса 124, совместно с силой тяжести, вызывает дополнительный поток смазки внутрь корпуса 124 через впускное отверстие 82. Обратные клапаны 134, 136 препятствуют повторному попаданию в электронный масляный насос 72А смазки, которая уже была вытолкнута из него, через выпускные отверстия 84, 86. Как только сердечник 150 возвращается в исходное положение, ЭБУ 160 подает ток в катушку 156, и цикл повторяется.

Предполагается, что можно использовать и другие типы электронных масляных насосов. Например, сердечник 150 возвратно-поступательного электронного масляного насоса 72А, описанный выше, можно заменить постоянным магнитом. Согласно данному варианту осуществления подача электрического тока на катушку 156 в первом направлении вызывает перемещение постоянного магнита и, следовательно, поршней 140, 142, в первом направлении, а подача тока на катушку 156 во втором направлении вызывает перемещение постоянного магнита во втором направлении, противоположном первому. Следовательно, управляя перемещением постоянного магнита в обоих направлениях, данный тип насоса обеспечивает дополнительный контроль над возвратно-поступательным движением насоса по сравнению с соленоидным насосом 72А, описанным выше.

Фиг. 6В иллюстрирует альтернативный вариант осуществления насоса 72А - насос 72В. Насос 72В имеет все элементы насоса 72А с добавлением в виде колпачка 151 и третьего провода 139. Третий провод 139 электрически соединяет держатель поршня 138 и ЭБУ 160. Следует понимать, что третий электрический провод 139 может и не соединять держатель поршня 138 непосредственно с ЭБУ 160. Колпачок 151, изготовленный из пластика или другого электроизоляционного материала, расположен на конце плунжера 149, между плунжером 149 и держателем 18 поршня. Когда держатель 138 поршня вступает в контакт с контактом 146, между проводами 139 и 169 создается электрическое соединение, замыкающее цепь, образованную проводами 139 и 169, насосом 72А и ЭБУ 160. При этом в ЭБУ 160 поступает сигнал, что насос 72А достиг полностью втянутого положения. Колпачок 151 обеспечивает электрическую изоляцию между держателем 138 поршня и плунжером 149, препятствуя тем самым электрическому соединению между проводами 131 и 169, когда насос 72В не находится в полностью втянутом положении. Таким образом, ЭБУ 160 может определить время, требуемое для достижения поршнем полного хода, путем расчета промежутка времени, прошедшего от момента размыкания электрической цепи между проводами 131 и 169 до момента, когда электрическая цепь между проводами 131 и 169 замыкается. Аналогичным образом, ЭБУ 160 может определить время, требуемое на достижение полностью втянутого положения, путем расчета промежутка времени, прошедшего от момента размыкания электрической цепи между проводами 131 и 169 до момента замыкания электрической цепи между проводами 131 и 169.

Как описано выше, ЭБУ 160 электрически соединен с соединителем 158 электронного масляного насоса 72А, чтобы подавать ток на катушку 156, а кроме того, ЭБУ 160 принимает сигнал обратной связи от масляного насоса 72А через провода 131 и 169. ЭБУ 160 подсоединен к источнику питания 161 (Фиг. 9) и, основываясь на входных сигналах от одного или более различных датчиков, описанных далее в отношении Фиг. 9, регулирует необходимость подачи электрического тока от источника питания 16 в электронный масляный насос 72А, таким образом, что на цилиндры 92 двигателя 94 подается необходимое количество смазки. Как показано на Фиг. 9, датчик частоты вращения двигателя (датчик оборотов) 170 присоединен к двигателю 24 и электрически соединен с ЭБУ 160 для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего частоту вращения двигателя. Двигатель 24 содержит зубчатое колесо (не показанное на чертежах), расположенное на валу двигателя 24, таком как коленчатый вал (не показан) или выходной вал (не показан), и вращающееся вместе с ним. Датчик 170 частоты вращения двигателя расположен вблизи зубчатого колеса (см., например, Фиг. 4) и посылает сигнал в ЭБУ 160 каждый раз, когда мимо него проходит зубец. Затем ЭБУ 160 определяет частоту вращения двигателя путем расчета времени прошедшего между каждым сигналом. Датчик температуры воздуха (ДТВ) 172 расположен в системе впуска воздуха (не показана) двигателя 24, предпочтительно в воздушной коробке (не показана), и электрически подсоединен к ЭБУ 160, для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего температуру окружающего воздуха. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) 174 примыкает к корпусу дроссельных заслонок, или карбюратору (не показанному на чертежах), в зависимости от обстоятельств, двигателя 24 и электрически подсоединен к ЭБУ 160 для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего положение дроссельной заслонки внутри корпуса дроссельных заслонок или карбюратора. Датчик давления (ДД) 176 воздуха расположен в системе впуска воздуха (не показана) двигателя 24, предпочтительно в воздушной коробке (не показана), и электрически соединен с ЭБУ 160 для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего давление окружающего воздуха. Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) 178 расположен в системе охлаждения двигателя 24, предпочтительно в одном из шлангов 100, 104 или 106 для охлаждающей жидкости, и электрически соединен с ЭБУ 160 для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего температуру охлаждающей жидкости. Предполагается, что ДТОЖ 178 может быть встроен в термостат 108. Счетчик 180 электрически соединен с ЭБУ 160. Счетчик 180 может представлять собой таймер и обеспечивать в ЭБУ 160 сигнал, показывающий время. Счетчик 180 также может считать количество включений электронного масляного насоса 72А. Счетчик 180 также может быть связан с двигателем 24 для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего число оборотов вала двигателя 24. Предполагается, что датчик числа оборотов 170 может включать в себя функцию счетчика 180 для обеспечения в ЭБУ 160 сигнала, показывающего число оборотов вала двигателя 24, вместе с сигналом частоты вращения двигателя. Также предполагается возможность наличия двух (и более) счетчиков 180, один из которых работает как таймер, а другой считает число оборотов двигателя 24 или число включений электронного масляного насоса 72А.

Электронный масляный насос 72А имеет характерное запаздывание, которое определяется промежутком времени от момента получения электронным масляным насосом 72А электрического тока от ЭБУ 160 до момента фактического начала выталкивания смазки из электронного масляного насоса 72А. Из-за производственных допусков данное запаздывание различно для разных электронных масляных насосов 72А. Следовательно, каждый электронный масляный насос 72А имеет свою собственную величину запаздывания 182. Величина запаздывания 182 хранится в читаемом компьютером носителе информации, таком как штрихкод или электронная метка, связанном с электронным масляным насосом 72А. Данные о запаздывании 182 посылаются в ЭБУ 160 и учитываются при регулировании подачи тока на электронный масляный насос 72А, таким образом, чтобы фактическое срабатывание электронного масляного насоса 72А соответствовало требованиям к работе электронного масляного насоса 72А, рассчитанным ЭБУ 160. Пример того, как это достигается в отношении топливных форсунок, который может быть приспособлен для использования в отношении электронного масляного насоса, описан в патенте США 7164984, выданном 16 января 2007, который полностью включен в данный документ в виде ссылки. В масляном насосе 72В данное запаздывание не обязательно обеспечивать, так как время фактического начала выталкивания смазки из электронного масляного насоса 72А соответствует времени размыкания электрической цепи между проводами 139 и 169.

Из-за производственных допусков количество смазки, выталкиваемое электронным масляным насосом 72А за один ход, отличается для разных электронных масляных насосов 72А. Следовательно, каждый электронный масляный насос 72А имеет свою собственную производительность 183, которая соответствует фактическому количеству смазки, выталкиваемому электронным масляным насосом 72А за один ход. Данные о производительности 183 насоса хранятся в читаемом компьютером носителе информации, таком как штрихкод или электронная метка, связанном с электронным масляным насосом 72А. Читаемый компьютером носитель информации может быть тем же, что используется для хранения данных о запаздывании 182, или другим. Данные о производительности насоса 183 подаются в ЭБУ 160 и учитываются при регулировании подачи тока на электронный масляный насос 72А, таким образом, чтобы фактическое срабатывание электронного масляного насоса 72А соответствовало требованиям к работе электронного масляного насоса 72А, рассчитанным ЭБУ 160. Предполагается, что для электронного масляного насоса 72А может быть обеспечена только одно из - временное запаздывание 182 или производительность насоса 183.

На Фиг. 10 представлен способ управления электронным масляным насосом 72А, который будет описан далее. Способ управления электронным масляным насосом 72В аналогичен способу управления электронным масляным насосом 72А, если ниже не указано иное.

Способ начинается этапом 200, как только в снегоход 10 вставляют ключ (не показанный на чертежах) или как только запускают двигатель 24. Согласно настоящему способу логическую переменную под названием «холодный предел» используют, чтобы указывать, имеет ли смазка, используемая в насосе 72А, вязкость, превышающую ожидаемую во время нормальной работы снегохода 10. «Холодный предел», который установлен на «истина», указывает на наличие упомянутого превышения вязкости. «Холодный предел», который имеет значение «ложь», указывает, что вязкость смазки находится в пределах диапазона, ожидаемого во время нормальной работы снегохода. Как уже было разъяснено ранее, чем ниже температура смазки, тем выше ее вязкость (отсюда и название «холодный предел»). Хотя название логической переменной «холодный предел» предполагает связь с температурой, следует понимать, что использование смазки с большой вязкостью, даже при нормальной рабочей температуре смазки в снегоходе 10, также может привести к присвоению переменной «холодный предел» значения «истина» в ходе осуществления настоящего способа. На этапе 202 логической переменной «холодный предел» устанавливают «ложь» из-за отсутствия на данному этапе данных, которые позволили бы утверждать обратное. Затем на этапе 204 ЭБУ ограничивает максимальную частоту вращения двигателя до значения «А об/мин», которое соответствует предельной частоте вращения двигателя во время нормальной работы снегохода 10.

Затем на этапе 206, ЭБУ 160 подает электрический ток на катушку 156 масляного насоса 72А. Далее, на этапе 208, ЭБУ 160 определяет, поступает ли сигнал, указывающий на замыкание электрической цепи, включающей в себя провода 131 и 169, в пределах заданного промежутка времени t1. Как описано выше, данный сигнал указывает, что насос 72А достиг положения полного хода. Если сигнал не получен в пределах промежутка времени t1, то на этапе 210 ЭБУ 160 прекращает подачу электрического тока на катушку 156 масляного насоса 72А, чтобы вернуть масляный насос 72А в полностью втянутое положение. Так как неполучение сигнала в пределах промежутка времени t1 на этапе 208 указывает на то, что масляный насос 72А не может достичь положения полного хода и, следовательно, не может эффективно перекачивать смазку, на этапе 212 ЭБУ 160 включает режим неисправной работы. Проблема может состоять в неисправности одного из элементов насоса 72А, или в том, что смазка внутри масляного насоса 72А слишком вязкая, поэтому масляный насос 72А не может ее перекачивать. Режим неисправной работы ограничивает работу двигателя 24, чтобы предотвратить его повреждение. Предполагается, что ЭБУ 160 может также включить режим неисправности, если сигнал, указывающий на то, что электрическая цепь, включающая в себя провода 131 и 169, получен быстрее, чем другой заданный временной предел, что указывает на то, что в масляном насосе 72А нет смазки. Если на этапе 208 сигнал получен в пределах времени t1, то ЭБУ 160 переходит к этапу 214.

На этапе 214 ЭБУ 160 определяет ожидаемое время цикла (ОВЦ). Ожидаемое время цикла соответствует сумме времени, требуемого для того, чтобы насос 72А достиг положения полного хода (время полного хода, ВПХ), и ожидаемого времени, которое потребуется для достижения насосом 72А полностью втянутого положения (ожидаемое время возврата, ОВВ). Время полного хода определяют по времени, требуемому для получения сигнала от цепи, включающей в себя провода 131 и 169, о том, что цепь замкнута, как описано выше. Ожидаемое время возврата определяют из различных полученных экспериментальным путем таблиц, которые хранятся в ЭБУ 160 или других электронных запоминающих устройствах, доступных для ЭБУ 160. В таблицах обеспечены значения расчетного времени возврата для различных значений времени полного хода. Если время полного хода не соответствует значению из таблиц, ЭБУ 160 может интерполировать расчетное время возврата из двух известных значений в таблицах. Как описано ранее, долгое время полного хода указывает на высокую вязкость смазки. Следует понимать, что высокая вязкость смазки затрудняет всасывание смазки в насос 72А. Следовательно, чем дольше время полного хода, тем дольше ожидаемое время возврата. В способе с использованием масляного насоса 72В необходимо рассчитать подобным образом (т.е. с использованием таблиц) ожидаемое время возврата только когда этап 214 выполняют в первый раз. При дальнейшем выполнении этапа 214 используемое ожидаемое время возврата представляет собой промежуток времени, проходящий между размыканием и замыканием электрической цепи, включающей в себя провода 131 и 169. Следует понимать, что ожидаемое время цикла, определяемое на этапе 214, определяет максимальную частоту, с которой можно использовать насос 72А.

С этапа 214 ЭБУ 160 переходит на этап 216 и определяет, имеет ли переменная «холодный предел» значение «истина». Когда этап 216 выполняют в первый раз, значение переменной «холодный предел» равно «ложь», и способ продолжается на этапе 222, где ЭБУ 160 прекращает подачу тока на катушку 156 масляного насоса 72А, чтобы вернуть масляный насос 72А в полностью втянутое положение. При выполнении позднее этапа 216, если значение переменной «холодный предел» равно «истина» в результате описанного ниже этапа 230, то ЭБУ 160 переходит к этапу 218. Как описано выше, если значение переменной «холодный предел» равно «истина», это является результатом высокой вязкости смазки, которая может быть вызвана низкой температурой смазки. Следует понимать, что вязкость смазки, следовательно, может быть уменьшена путем нагрева. Как более подробно описано в заявке РСТ № РСТ/US2008/055477, опубликованной как WO 2009/002572 A1 31 декабря 2008 г. и полностью включенной в данный документ посредством ссылок, если продолжать подавать электрический ток на катушку 156 масляного насоса после того, как насос 72А достиг положения полного хода, катушка 156 вырабатывает тепло, которое может помочь уменьшить вязкость смазки. На этапе 218 ЭБУ 160 определяет максимальный период времени (время работы под током, РПТ), в течение которого электрический ток может подаваться на катушку 156 насоса 72А, до того, как масляный насос 72А придется возвращать в полностью втянутое положение, чтобы запустить следующий насосный цикл. Время работы под током соответствует разности между расчетным временем цикла (РВЦ) и ожидаемым временем цикла, определенным на этапе 214. Расчетное время цикла представляет собой время цикла, с которым должен работать насос 72А, чтобы подавать количество смазки, требуемое для двигателя 24 в текущих условиях работы. ЭБУ 160 использует сигналы, полученные, по меньшей мере, от некоторых из описанных выше датчиков (см. Фиг. 9), включая датчик частоты вращения двигателя 170, для расчета расчетного времени цикла. В международной публикации WO 2009/002572 А1 описаны некоторые способы, согласно которым время цикла может быть рассчитано с помощью ЭБУ 160, однако возможны и другие способы. В общем случае, чем быстрее вращается двигатель, тем меньше будет расчетное время цикла, однако отношение между частотой вращения двигателя и расчетным временем цикла не обязательно должно быть линейным. С этапа 218 ЭБУ 160 переходит на этап 220, где оно определяет, выполняется ли следующее условие: промежуток времени, прошедший со времени подачи тока на катушку 156 насоса 72А (промежуток времени t2), больше или равен времени работы под током. Если условие не выполняется, то ЭБУ 160 продолжает циклично возвращаться к этапу 220, пока условие не будет выполнено. Как только время t2 становится больше или равно времени работы под током, ЭБУ 160 переходит на этап 222, где ЭБУ 160 прекращает подачу тока на катушку 156 масляного насоса 72А, чтобы вернуть масляный насос 72А в полностью втянутое положение.

С этапа 222 ЭБУ 160 переходит на этап 224. На этапе 224 ЭБУ 160 определяет, больше ли промежуток времени, прошедший с момента выполнения этапа 222 (промежуток времени t3), чем ожидаемое время возврата, определенное на этапе 214. Следует понимать, что время t3 также соответствует промежутку времени, прошедшему с момента размыкания электрической цепи, включающей в себя провода 131 и 169. Если на этапе 224 время t3 больше ожидаемого времени возврата, то ЭБУ 160 переходит к этапу 232. Если на этапе 224 время t3 не больше ожидаемого времени возврата, то на этапе 226 ЭБУ 160 определяет, выполняется ли следующее условие: ожидаемое время цикла, определенное на этапе 214, больше расчетного времени цикла (которое было рассчитано, как описано выше в отношении этапа 218). Если ожидаемое время цикла не больше расчетного времени цикла, то насос 72А может соответствующим образом подавать смазку на двигатель 24 в текущих условиях работы (т. е. насос 72А может выполнять полный насосный цикл быстрее, чем требуется), и ЭБУ 160 возвращается на этап 224. Однако если ожидаемое время цикла больше расчетного времени цикла, то насос 72А не может соответствующим образом подавать смазку на двигатель 24 (т.е. насос 72А не может выполнять полный насосный цикл в течение требуемого промежутка времени), и ЭБУ 160 возвращается на этап 228. На этапе 228 ЭБУ уменьшает максимальную допустимую частоту вращения двигателя на определенное число оборотов (например, на 10 об/мин), а затем устанавливает значение «истина» для переменной «холодный предел», таким образом, чтобы, когда выполнение способа дойдет до этапа 216, выполнялись этапы 218 и 220 с целью нагрева смазки, как описано выше. С этапа 230 ЭБУ 160 возвращается на этап 224, и если время t3 не больше ожидаемого времени возврата, то этап 226 выполняют повторно. Если до этого двигатель 24 работал с частотой вращения, превышающей максимально допустимую частоту вращения двигателя, рассчитанную на этапе 28, то скорость двигателя уменьшают, и, следовательно, расчетное время цикла должно возрасти. Если на этапе 226 ожидаемое время цикла все равно не больше расчетного времени возврата, то этап 228 выполняют повторно. Этап 228 продолжают выполнять, пока либо время t3 не станет больше ожидаемого времени возврата (этап 224), либо ожидаемое время цикла не станет больше расчетного времени цикла (этап 226), какое из условий будет выполнено первым.

При выполнении способа с применением масляного насоса 72В этап 224 можно заменить этапом, на котором ЭБУ 160 определяет, получен ли сигнал, указывающий на замыкание электрической цепи, включающей в себя провода 131 и 169. Если данная цепь разомкнута, то ЭБУ 160 переходит к этапу 226, а если замкнута, то ЭБУ 160 переходит к этапу 232.

Как только на этапе 224 установлено, что время t3 больше, чем ожидаемое время возврата, на этапе 232 ЭБУ определяет, меньше ли максимальная допустимая частота вращения двигателя, чем предельная частота вращения двигателя во время нормальной работы снегохода 10, составляющая А об/мин. Если она не меньше А об/мин, то ЭБУ 160 переходит к этапу 236, устанавливает значение «ложь» для переменной «холодный предел», а затем возвращается к этапу 206, на котором оно подает электрический ток на катушку 156 насоса 72А в начале следующего насосного цикла. Если максимальная допустимая частота вращения двигателя меньше А об/мин, то ЭБУ повышает максимальную допустимую частоту вращения двигателя на заданное количество С об/мин (но не превышая А об/мин), чтобы постепенно увеличивать максимальную допустимую частоту вращения двигателя с каждым выполнением этапа 234. С этапа 234 ЭБУ 160 возвращается на этап 206, где оно подает электрический ток на катушку 156 насоса 72А в начале следующего насосного цикла.

Изменения и усовершенствования описанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения могут стать очевидны специалистам в данной области техники. Приведенное выше описание иллюстративно и не носит ограничительного характера. Следовательно, объем настоящего изобретения ограничен исключительно объемом прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электронный масляный насос, выполненный с возможностью управления электронным блоком управления (ЭБУ), содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие для смазки, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для смазки и, по меньшей мере, один поршень, перемещаемый между положением полного хода и полностью втянутым положением с целью перекачки смазки из впускного отверстия в выпускное отверстие. Насос содержит электрический исполнительный механизм, соединенный с поршнем для его перемещения, первый электрический провод, соединенный с первым элементом насоса для электрического соединения первого элемента с ЭБУ, и второй электрический провод, соединенный со вторым элементом насоса для электрического соединения второго элемента с ЭБУ. Когда поршень находится в положении полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами замкнута, а когда поршень находится в положении, отличном от положения полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами разомкнута. Раскрыты варианты способа управления двигателем, снабженным таким насосом. Технический результат заключается в создании нелинейной зависимости подачи смазки относительно частоты вращения двигателя. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Электронный масляный насос, выполненный с возможностью быть управляемым электронным блоком управления (ЭБУ), содержащий:
по меньшей мере, одно впускное отверстие для смазки;
по меньшей мере, одно выпускное отверстие для смазки;
по меньшей мере, один поршень, перемещаемый между положением полного хода и полностью втянутым положением с целью перекачки смазки из упомянутого, по меньшей мере, одного впускного отверстия в упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие;
электрический исполнительный механизм, функционально соединенный с упомянутым, по меньшей мере, одним поршнем для перемещения упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в положение полного хода;
первый электрический провод, соединенный с первым элементом насоса для электрического соединения первого элемента с ЭБУ; и
второй электрический провод, соединенный со вторым элементом насоса для электрического соединения второго элемента с ЭБУ;
в котором, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами замкнута, а когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от положения полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами разомкнута.

2. Масляный насос по п.1, дополнительно содержащий:
корпус, вмещающий упомянутый, по меньшей мере, один поршень;
держатель поршня, функционально соединенный с исполнительным механизмом, причем держатель поршня изготовлен из электропроводного материала, а упомянутый, по меньшей мере, один поршень установлен на держателе поршня, причем держатель поршня перемещается совместно с упомянутым, по меньшей мере, одним поршнем между положением полного хода и полностью втянутым положением;
упор, расположенный в корпусе, причем упор изготовлен из электропроводного материала, и держатель поршня контактирует с упором, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении полного хода; и
кожух, в котором размещен исполнительный механизм, причем кожух выполнен из электропроводного материала;
в котором упомянутым первым элементом является упор, а упомянутым вторым элементом - кожух.

3. Масляный насос по п.2, дополнительно содержащий, по меньшей мере, один крепежный элемент, крепящий кожух исполнительного механизма к корпусу, причем упомянутый, по меньшей мере, один крепежный элемент выполнен из электропроводного материала;
в котором второй электрический провод электрически присоединен к упомянутому, по меньшей мере, одному крепежному элементу.

4. Масляный насос по п.2, в котором корпус изготовлен из электроизоляционного материала.

5. Масляный насос по п.2, дополнительно содержащий:
контакт, расположенный между исполнительным механизмом и держателем поршня, причем контакт изготовлен из электропроводного материала, и держатель поршня контактирует с контактом, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении; и
третий электрический провод, электрически соединенный с держателем поршня для электрического соединения держателя поршня с ЭБУ;
причем, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами замкнута, а когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от полностью втянутого положения, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами разомкнута.

6. Масляный насос по п.2, дополнительно содержащий: пружину, расположенную между держателем поршня и упором, причем пружина смещает держатель поршня в сторону полностью втянутого положения; и колпачок, расположенный на конце пружины между пружиной и упором, причем колпачок изготовлен из электроизоляционного материала, при этом колпачок обеспечивает электрическую изоляцию между упором и пружиной.

7. Масляный насос по п.6, в котором колпачок представляет собой первый колпачок; и в котором исполнительный механизм включает в себя плунжер, который зацепляется с держателем поршня; причем масляный насос дополнительно содержит:
третий электрический провод, электрически соединенный с держателем поршня для электрического соединения держателя поршня с ЭБУ;
второй колпачок, расположенный на конце плунжера между плунжером и держателем поршня, причем второй колпачок изготовлен из электроизоляционного материала, при этом второй колпачок обеспечивает электрическую изоляцию между держателем поршня и исполнительным механизмом;
причем, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами замкнута, а когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от полностью втянутого положения, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами разомкнута.

8. Масляный насос по п.1, дополнительно содержащий третий электрический провод, соединенный с третьим элементом насоса для электрического соединения третьего элемента с ЭБУ;
причем, когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в полностью втянутом положении, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами замкнута, а когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень находится в положении, отличном от полностью втянутого положения, электрическая цепь между вторым и третьим электрическими проводами разомкнута.

9. Масляный насос по п.1, в котором упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие включает в себя первую пару выпускных отверстий.

10. Масляный насос по п.9, в котором упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие включает в себя вторую пару выпускных отверстий.

11. Масляный насос по п.1, в котором исполнительный механизм включает в себя электромагнитную катушку.

12. Способ управления двигателем, содержащим электронный масляный насос, подающий в него смазку, причем электронный масляный насос включает в себя исполнительный механизм, функционально связанный с, по меньшей мере, одним поршнем; при этом способ содержит следующие этапы:
заставляют исполнительный механизм перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода;
посылают сигнал в электронный блок управления (ЭБУ), когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень достигает положения полного хода;
определяют время, которое ушло на достижение положения полного хода, на основе упомянутого сигнала;
рассчитывают время возврата упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение на основе времени, которое понадобилось для достижения положения полного хода;
определяют время цикла насоса, основываясь на времени, которое понадобилось для достижения положения полного хода, и рассчитанном времени возврата упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение;
возвращают упомянутый, по меньшей мере, один поршень в полностью втянутое положение; и
ограничивают максимальную допустимую частоту вращения двигателя, основываясь, по меньшей мере, частично, на времени цикла.

13. Способ по п.12, при этом исполнительный механизм включает в себя электромагнитную катушку;
в котором этап, когда исполнительный механизм заставляют перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода, включает в себя подачу тока на электромагнитную катушку; и
в котором возврат упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение включает в себя прекращение подачи тока на электромагнитную катушку.

14. Способ по п.13, дополнительно содержащий подачу тока на электромагнитную катушку в течение более долгого времени, чем это необходимо для перемещения упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в положение полного хода.

15. Способ по п.12, дополнительно содержащий функционирование двигателя в режиме неисправности, если сигнал не принят ЭБУ в течение заданного периода времени.

16. Способ управления двигателем, содержащим электронный масляный насос, подающий в него смазку, причем электронный масляный насос включает в себя исполнительный механизм, функционально соединенный с, по меньшей мере, одним поршнем; при этом способ содержит следующие этапы:
заставляют исполнительный механизм перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода;
посылают первый сигнал в электронный блок управления (ЭБУ), когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень достигает положения полного хода;
определяют время, которое ушло на достижение положения полного хода, на основе первого сигнала;
возвращают упомянутый, по меньшей мере, один поршень в полностью втянутое положение;
посылают второй сигнал в электронный блок управления (ЭБУ), когда упомянутый, по меньшей мере, один поршень достигает полностью втянутого положения;
определяют время, которое ушло на возврат упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение, на основе второго сигнала;
определяют время цикла насоса на основе времени, которое ушло на достижение положения полного хода, и времени, которое ушло на возврат упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в полностью втянутое положение; и
ограничивают максимальную допустимую частоту вращения двигателя, основываясь, по меньшей мере, частично, на времени цикла.

17. Способ по п.16, при этом исполнительный механизм включает в себя электромагнитную катушку;
в котором этап, на котором исполнительный механизм заставляют перемещать упомянутый, по меньшей мере, один поршень в положение полного хода, включает в себя подачу тока на электромагнитную катушку; и
в котором этап, на котором упомянутый, по меньшей мере, один поршень возвращают в полностью втянутое положение, включает в себя прекращение подачи тока на электромагнитную катушку.

18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором ток подают на электромагнитную катушку в течение более долгого времени, чем это необходимо для перемещения упомянутого, по меньшей мере, одного поршня в положение полного хода.

19. Способ по п.16, дополнительно содержащий этап функционирования двигателя в режиме неисправности, если первый сигнал не принят ЭБУ в течение заданного периода времени.