СНЕГОХОД, ИМЕЮЩИЙ СИСТЕМУ СМАЗКИ С ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
SNOWMOBILE WITH ELECTRONICALLY CONTROLLED LUBRICATION SYSTEM

Перекрестная ссылка
Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 60/945709, поданной 22 июня 2007 г. и озаглавленной "Снегоход, имеющий систему смазки с электронным управлением", которая включена сюда во всей полноте посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к снегоходу, имеющему систему смазки с электронным управлением.
Предпосылки изобретения
Снегоходы обычно имеют систему смазки, в которой используется масляный насос, который приводится механическим способом двигателем снегохода. Этот тип масляного насоса обычно называют механическим масляным насосом.
Когда двигатель работает согласно четырехтактному принципу, смазочный материал содержится в резервуаре для масла, который обычно соединен или объединен с двигателем, таком как масляный поддон. Механический масляный насос накачивает смазочный материал из резервуара для масла, вызывая его циркуляцию через двигатель. После циркуляции через двигатель смазочный материал возвращается в резервуар для масла.
Когда двигатель работает согласно двухтактному принципу, смазочный материал содержится в резервуаре для масла, который обычно отделен от двигателя. Механический масляный насос накачивает смазочный материал из резервуара для масла в картер двигателя. Из картера смазочный материал проходит к цилиндрам, где он сгорает со смесью топлива и воздуха. Поскольку смазочный материал сгорает в двигателе, резервуар для масла должен периодически пополняться смазочным материалом для надлежащей работы двигателя.
При наличии механического масляного насоса, приводимого двигателем, количество накачиваемого смазочного материала прямо пропорционально частоте вращения двигателя. Таким образом, чем быстрее вращается двигатель, тем больше смазочного материала накачивается механическим масляным насосом, и зависимость между частотой вращения двигателя и количеством накачиваемого смазочного материала является линейной. Однако фактические потребности в смазочном материале для двигателя, особенно в случае с двигателем, работающем согласно двухтактному принципу, не являются линейно пропорциональными частоте вращения двигателя.
Некоторые механические масляные насосы, приводимые двигателем, также соединены с рычагом дроссельной заслонки, который приводится в действие водителем транспортного средства, таким образом, что положение рычага дроссельной заслонки регулирует производительность механического масляного насоса. Хотя это обеспечивает улучшенное снабжение двигателя смазочным материалом, это не обеспечивает учет других факторов, которые воздействуют на фактические потребности в смазочном материале для двигателя, таких как температура окружающего воздуха и высота.
Для двухтактного двигателя фактическая потребность в смазочном материале зависит, по меньшей мере, частично от выходной мощности двигателя, а не от частоты вращения двигателя. Чем выше выходная мощность, тем больше требуется смазочного материала. Существуют моменты в ходе работы двухтактного двигателя, когда частота вращения двигателя высокая, но выходная мощность двигателя низкая. В такие моменты механический масляный насос, приводимый двигателем, выдает много смазочного материала, даже притом, что фактические потребности низки. Один такой случай возникает тогда, когда гусеница снегохода проскальзывает на пятне льда. В этом случае частота вращения двигателя является высокой вследствие проскальзывания, но фактическая выходная мощность является низкой. Существуют другие моменты, когда фактические потребности в смазочном материале ниже, чем может выдавать механический масляный насос, приводимый двигателем. Например, при запуске весь смазочный материал, который присутствовал в двигателе, пока он не работал, находится на дне картера. Накопленного смазочного материала было бы достаточно для смазки двигателя в течение первых нескольких минут работы, однако механический масляный насос вследствие его соединения с двигателем добавляет смазочный материал независимо от этого. Таким образом, в случае с двигателем, работающим согласно двухтактному принципу, использование механического масляного насоса приводит к большему потреблению двигателем смазочного материала, чем фактически требуется. Это также приводит к уровню выброса выхлопных газов, который более высок, чем уровень выброса выхлопных газов, который существовал бы при подаче в двигатель смазочного материала в соответствии с его фактическими потребностями, поскольку сгорает больше смазочного материала, чем необходимо.
Фактические потребности в смазочном материале для двигателя снегохода также являются функцией, как минимум, одного или более из высоты, на которой работает снегоход, температуры двигателя и положения рычага дроссельной заслонки. Поскольку снегоходы часто работают в гористых районах и когда температуры могут сильно изменяться в зимнее время, фактические потребности в смазочном материале для двигателя могут значительно зависеть от этих факторов, и их, таким образом, следует принимать во внимание. Обычные системы смазки снегоходов с использованием механических масляных насосов вследствие линейной зависимости между частотой вращения двигателя и количеством накачиваемого смазочного материала не способны работать с учетом этих факторов.
Согласно известному уровню техники на некоторых снегоходах были применены механизмы, которые могут модифицировать количество смазочного материала, выдаваемого масляным насосом в соответствии с частотой вращения двигателя. Эти механизмы располагали двумя (нормальная/высокая или нормальная/низкая) или тремя (нормальная/высокая/низкая) установками масляного насоса. Хотя эти установки обеспечивали некоторое регулирование количества смазочного материала, подаваемого в двигатель масляным насосом, поскольку насос все же механически соединен с двигателем, зависимость еще остается линейной, и, таким образом, они не решают всех проблем, описанных выше. Установки просто обеспечивают последовательную подачу большего или меньшего количества смазочного материала в зависимости от обстоятельств, чем при нормальных установках.
Таким образом, существует потребность в снегоходе, имеющем систему смазки, которая снабжает двигатель снегохода количеством смазочного материала, которое соответствует или приближается к фактическим потребностям в смазочном материале для двигателя.
Существует также потребность в снегоходе, имеющем систему смазки, которая подает смазочный материал в двигатель снегохода нелинейно относительно частоты вращения двигателя и других факторов.
Кроме того, поскольку механический масляный насос в снегоходах приводится двигателем, мощность, требуемая для привода насоса двигателем, потеряна для привода гусеницы снегохода.
Таким образом, существует потребность в снегоходе, имеющем систему смазки, которая требует меньшей мощности от двигателя, чем было бы необходимо для привода обычного механического масляного насоса.
Наконец, поскольку снегоходы используются в зимнее время, температура окружающей среды иногда может быть достаточно низкой, в результате чего смазочный материал становится слишком вязким для эффективного накачивания.
Таким образом, существует также потребность в снегоходе, имеющем систему смазки, которая может накачивать смазочный материал при низких температурах, и в способе работы системы смазки.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является решение, по меньшей мере, части проблем, существующих согласно известному уровню техники.
Другой целью настоящего изобретения является получение снегохода, который электронным способом регулирует поток масла от масляного насоса в двигатель.
Другой целью настоящего изобретения является получение снегохода, имеющего электронный масляный насос.
Другой целью настоящего изобретения является получение снегохода, имеющего масляный насос вблизи узла снегохода, генерирующего тепло.
Другой целью настоящего изобретения является получение способа работы электронного масляного насоса. Согласно одному объекту изобретение обеспечивает получение снегохода, имеющего раму. Рама включает моторный отсек и туннель, проходящий назад от моторного отсека. Под туннелем расположена бесконечная ведущая гусеница для продвижения снегохода. Пара лыж в рабочем положении соединена с рамой. Двигатель расположен в моторном отсеке. Двигатель в рабочем положении соединен с бесконечной ведущей гусеницей. В моторном отсеке расположен резервуар для масла. Электронный масляный насос сообщается по текучей среде с резервуаром для масла. Электронный масляный насос сообщается по текучей среде с двигателем для подачи смазочного материала к двигателю. Электронный управляющий блок электрически соединен с электронным масляным насосом для управления приведением в действие электронного масляного насоса.
Согласно дополнительному объекту с двигателем соединен датчик частоты вращения двигателя. Датчик частоты вращения двигателя электрически соединен с электронным управляющим блоком для передачи сигнала, представляющего частоту вращения двигателя, электронному управляющему блоку. Электронный управляющий блок управляет приведением в действие электронного масляного насоса на основе, по меньшей мере частично, сигнала, представляющего частоту вращения двигателя.
Согласно другому объекту электронный масляный насос расположен снаружи от резервуара для масла и соединен с донной частью резервуара для масла.
Согласно дополнительному объекту электронный масляный насос соединен прямо с донной частью резервуара для масла.
Согласно другому объекту двигатель включает пару цилиндров. Электронный масляный насос включает одно входное отверстие и первую пару выходных отверстий. Каждая первая пара выходных отверстий сообщается по текучей среде с соответствующей парой цилиндров.
Согласно дополнительному объекту двигатель также включает пару выпускных клапанов. Каждый из пары выпускных клапанов сообщается по текучей среде с соответствующим одним из пары цилиндров. Электронный масляный насос также включает вторую пару выходных отверстий. Каждое из второй пары выходных отверстий сообщается по текучей среде с соответствующим одним из пары выпускных клапанов.
Согласно другому объекту снегоход также имеет, по меньшей мере, один генерирующий тепло компонент. Электронный масляный насос расположен вблизи, по меньшей мере, одного генерирующего тепло компонента. По меньшей мере, один генерирующий тепло компонент включает, по меньшей мере, один из: глушителя, сообщающегося по текучей среде с выпускным каналом двигателя, шланга для охлаждающей жидкости, сообщающегося по текучей среде с системой охлаждения двигателя, и теплообменника, сообщающегося по текучей среде с системой охлаждения двигателя.
Согласно дополнительному объекту электронный масляный насос расположен вблизи глушителя, шланга для охлаждающей текучей среды и теплообменника.
Согласно другому объекту электронный масляный насос расположен вблизи двигателя.
Согласно дополнительному объекту электронный масляный насос включает электромагнитную катушку.
Согласно другому объекту изобретение обеспечивает получение способа работы электронного масляного насоса, включающего электромагнитную катушку. Способ содержит: задание времени цикла электронного масляного насоса; задание первого периода времени, причем первый период времени является более продолжительным, чем время хода электронного масляного насоса; соединение электромагнитной катушки с источником энергии в течение первого периода времени; и отключение электромагнитной катушки от источника энергии в течение оставшегося времени цикла.
Согласно другому объекту первый период времени меньше или равен времени цикла минус время возвращения электронного масляного насоса.
Согласно дополнительному объекту первый период времени составляет процентную часть времени цикла.
Согласно другому объекту первый период времени составляет от 30 до 50 процентов времени цикла.
Согласно дополнительному объекту первый период времени составляет приблизительно 40 процентов времени цикла.
Согласно другому объекту первый период времени является постоянным независимо от времени цикла.
Согласно дополнительному объекту соединение электромагнитной катушки с источником энергии в течение первого периода времени подает тепло к смазочному материалу в электронном масляном насосе.
Согласно другому объекту способ также содержит считывание частоты вращения двигателя, в который электронный масляный насос подает смазочный материал. Первый период времени постоянный, когда частота вращения двигателя является меньшей, чем заданная частота вращения двигателя, независимо от времени цикла.
Согласно дополнительному объекту заданная частота вращения двигателя является частотой вращения двигателя на холостом ходу.
Согласно другому объекту способ также содержит: считывание температуры окружающего воздуха, уменьшение предела частоты вращения двигателя до частоты, с которой электронный масляный насос подает смазочный материал, когда температура окружающего воздуха ниже заданной температуры, и в котором определение времени цикла электронного масляного насоса включает считывание частоты вращения двигателя.
Согласно дополнительному объекту способ также содержит: считывание счетчика и увеличение предела частоты вращения двигателя, когда счетчик показывает значение больше заданной величины.
Согласно другому объекту определение продолжительности цикла электронного масляного насоса включает считывание положения дросселя.
Согласно дополнительному объекту определение продолжительности цикла электронного масляного насоса включает считывание давления окружающего воздуха.
Согласно другому объекту определение продолжительности цикла электронного масляного насоса включает считывание температуры охлаждающей жидкости.
Согласно дополнительному объекту определение продолжительности цикла электронного масляного насоса включает определение того, находится ли двигатель в периоде обкатки.
Согласно другому объекту определение продолжительности цикла электронного масляного насоса включает считывание данных, связанных с электронным масляным насосом.
Каждый вариант осуществления настоящего изобретения имеет, по меньшей мере, один из вышеупомянутых объектов и/или аспектов, но не обязательно имеет все из них. Следует понимать, что некоторые объекты настоящего изобретения, которые исходят из попыток достижения вышеупомянутых целей, могут не удовлетворять этим целям и/или могут удовлетворять другим целям, не указанным здесь конкретно.
Дополнительные и/или альтернативные признаки, объекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания, прилагаемых чертежей и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящего изобретения, так же как и других его объектов и других признаков, сделаны ссылки на нижеследующее описание, которое следует использовать в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - вертикальный вид справа снегохода, соответствующего изобретению;
фиг.2 - вид в перспективе спереди и справа резервуара для масла и узла электронного масляного насоса для использования в снегоходе, показанном на фиг.1;
фиг.3 - вид в перспективе сзади и слева резервуара для масла и узла электронного масляного насоса, показанного на фиг.2;
фиг.4 - вид в перспективе спереди и справа внутренних узлов снегохода, показанного на фиг.1, с удалением для ясности некоторых компонентов;
фиг.5 - вид в перспективе сзади и справа внутренних узлов снегохода, показанного на фиг.1, с удалением для ясности некоторых компонентов;
фиг.6 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей электронного масляного насоса, используемого в узле, показанном на фиг.2;
фиг.7 - вид в перспективе сзади и слева альтернативного варианта выполнения электронного масляного насоса, показанного на фиг.6;
фиг.8 - вид в перспективе спереди и справа электронного масляного насоса, показанного на фиг.7;
фиг.9 - схематическая иллюстрация некоторых из различных датчиков и компонентов, примененных в снегоходе, показанном на фиг.1;
фиг.10 - логическая схема, иллюстрирующая управление электронным масляным насосом;
фиг.11 - график, иллюстрирующий зависимость между частотой работы электронного масляного насоса, частотой вращения двигателя и открыванием дроссельной заслонки;
фиг.12 - пара графиков, иллюстрирующих зависимость между током, прилагаемым к электронному масляному насосу, положением поршня насоса и временем;
фиг.13A - логическая схема, иллюстрирующая альтернативное управление электронным масляным насосом;
фиг.13B - логическая схема, иллюстрирующая другое альтернативное управление электронным масляным насосом;
фиг.14 - схематическая иллюстрация альтернативного варианта выполнения системы смазки для использования в снегоходе, показанном на фиг.1; и
фиг.15 - схематическая иллюстрация другого альтернативного варианта выполнения системы смазки для использования в снегоходе, показанном на фиг.1.
Подробное описание предпочтительных
вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 показан снегоход 10, включающий передний конец 12 и задний конец 14, которые показаны последовательно согласно направлению движения снегохода 10. Снегоход 10 включает раму 16, которая включает туннель 18 и моторный отсек 20. С рамой соединена передняя подвеска 22. Туннель 18 в целом состоит из одной или более частей листового металла, изогнутых для формирования перевернутой U-образной конфигурации. Туннель 18 проходит назад вдоль продольной средней линии 61 снегохода 10 и соединен передней стороной с моторным отсеком 20. Двигатель 24, который схематически показан на фиг.1, удерживается в моторном отсеке 20 рамы 16. Применен рулевой узел (не показан), в котором две лыжи 26 расположены на переднем конце 12 снегохода 10 и прикреплены к передней подвеске 22 при помощи пары узлов 28 передней подвески. Каждый узел 28 передней подвески включает стойку 30 лыжи, пару А-образных рычагов 32 и амортизатор 29 для соединения в рабочем положении соответствующих лыж 26 с рулевой колонкой 34. Предполагаются другие типы узлов 28 передней подвески, такие как подвеска с качающимся рычагом или телескопическая подвеска. Рулевое устройство, такое как руль 36, расположенный перед водителем, присоединено к верхнему концу рулевой колонки 34, позволяя водителю поворачивать стойки 30 лыж и, таким образом, лыжи 26 для управления снегоходом 10.
В задней части 14 снегохода 10 расположена бесконечная ведущая гусеница 65. Бесконечная ведущая гусеница 65 расположена в целом под туннелем 18 и в рабочем положении соединена с двигателем 24. Бесконечная ведущая гусеница 65 приводится для вращения вокруг заднего узла 42 подвески для продвижения снегохода 10. Задний узел 42 подвески включает пару направляющих 44, находящихся в скользящем контакте с бесконечной ведущей гусеницей 65. Задний узел 42 подвески также включает один или более амортизаторов 46, которые могут также включать спиральную пружину (не показана), окружающую отдельный амортизатор 46. Для прикрепления направляющих 44 к раме 16 применены рычаги 48 и 50 подвески. В заднем узле 42 подвески также применено одно или более паразитных колес 52.
На переднем конце 12 снегохода 10 двигатель 24 ограждают обтекатели 54, таким образом создавая внешнюю оболочку, которая не только предохраняет двигатель 24, но также может быть декорирована, делая снегоход 10 более эстетически привлекательным. Как правило, обтекатели 54 включают кожух (не показан) и одну или более боковых панелей, которые могут открываться для обеспечения доступа к двигателю 24, когда это требуется, например, для осмотра или обслуживания двигателя 24. В конкретном снегоходе 10, показанном на фиг.1, боковые панели могут быть открыты с поворотом вокруг вертикальной оси наружу от снегохода 10. Ветровое стекло 56 соединено с обтекателями 54 вблизи переднего конца 12 снегохода 10. В альтернативном варианте ветровое стекло 56 может быть соединено непосредственно с рулем 36. Ветровое стекло 56 действует как лобовое стекло для уменьшения силы потока воздуха, воздействующего на водителя, когда снегоход 10 движется.
На раме 16 расположено сиденье 58 седельного типа. Задняя часть сиденья 58 может включать багажное отделение или может использоваться для устройства пассажирского места (не показано). На противоположных сторонах снегохода 10 ниже сиденья 58 расположены две опоры 60 для ног для расположения ног водителя.
Как показано на фиг.2 и 3, система смазки снегохода 10 включает резервуар 70 для масла и электронный масляный насос 72. Резервуар 70 для масла расположен в моторном отсеке 20 (см. фиг.4) и сформирован таким образом, чтобы он был приспособлен для расположения между различными другими узлами, расположенными в моторном отсеке 20. Резервуар 70 для масла предпочтительно прикреплен к раме 16 и предпочтительно расположен немного позади двигателя 24. Поскольку резервуар 70 для масла прямо не соединен с двигателем 24, резервуар 70 для масла частично изолирован от вибрации, создаваемой двигателем 24. Резервуар 70 для масла предпочтительно выполнен из пластмассы. Как можно видеть на фиг.3, часть 74 резервуара 70 для масла полупрозрачна для визуального контроля уровня смазочного материала в резервуаре 70 для масла. Отметки 76 уровня обеспечивают визуальное указание относительного уровня смазочного материала в резервуаре 70. Крышка 78 предназначена для открывания или закрывания маслозаливного отверстия (не показано) в резервуаре 70 для масла. От верхней части резервуара 70 для масла к узлу двигателя 24, такому как водяной насос (не показан), проходит шланг 80 для подачи к нему смазочного материала. Когда резервуар 70 для масла заполнен выше уровня верхнего конца шланга 80, шланг 80 заполняется смазочным материалом. Смазочный материал, присутствующий в шланге 80, тогда постепенно подается под действием силы тяжести к узлу, с которым соединен шланг 80. Объем смазочного материала в шланге 80 предпочтительно достаточен для снабжения смазочным материалом узла, пока резервуар 70 для масла не будет еще раз заполнен выше уровня верхнего конца шланга 80.
Как также можно видеть на фиг.2 и 3, электронный масляный насос 72 расположен снаружи от резервуара 70 для масла. Вход 82 электронного масляного насоса 72 соединен прямо с донной частью резервуара 70 для масла на стороне резервуара 70 для масла, которая противоположна стороне маслозаливного отверстия. Вход 82 предпочтительно соединен с самой низкой точкой резервуара 70 для масла. Электронный масляный насос 72 имеет четыре выхода 84, 86. Два выхода 84 соединены со шлангами 88. Как можно видеть на фиг.4, шланги 88 соединены с двумя выпускными клапанами 90 двигателя 24 (по одному выпускному клапану 90 на цилиндр 92) для подачи к ним смазочного материала. Одна возможная конструкция выпускных клапанов 90 описана в патенте США № 6244227, выданном 12 июня 2001 г. и включенном сюда посредством ссылки. Следует понимать, что предусматриваются другие конструкции выпускных клапанов 90, которые не отходят от объема настоящего изобретения. Два выхода 86 соединены со шлангами 94. Как можно видеть на фиг.4, шланги 94 соединены с картером 96 двигателя 24. Каждый шланг 94 сообщается по текучей среде с внутренней полостью (не показана) в картере 96 (по одной внутренней полости на цилиндр 92) для подачи смазочного материала к коренным подшипникам (не показаны) и другим расположенным там узлам. Следует понимать, что когда двигатель 24 имеет больше или меньше цилиндров 92, электронный масляный насос 72 должен иметь количество выходов 84 и 86, которое соответствует количеству цилиндров. Например, если двигатель 24 имеет три цилиндра 92, электронный масляный насос 72 может иметь три выхода 84 и три выхода 86. Также предусматривается, что могут использоваться два электронных масляных насоса 72, когда количество выходных отверстий становится слишком большим для единственного электронного масляного насоса 72. Также предусматривается, что электронный масляный насос 72 может подавать смазочный материал только к цилиндрам 92 (через картер 96) и что выпускные клапаны 90 могут смазываться каким-либо другим способом. В этом случае может использоваться электронный масляный насос 72', имеющий только два выходных отверстия 86 (для двигателя 24, имеющего два цилиндра 92), как показано на фиг.7 и 8. Также предусматривается, что электронный масляный насос 72 может подавать смазочный материал к другим узлам и частям двигателя 24.
Теперь со ссылками на фиг.4 и 5 будут описаны система охлаждения, система выпуска и расположение электронного масляного насоса 72 относительно этих систем. Система охлаждения имеет резервуар для охлаждающей жидкости (не показан), который подает охлаждающую жидкость к остальной части системы по трубе 98. Охлаждающая жидкость может также проходить назад к резервуару для охлаждающей жидкости по трубе 98, когда охлаждающая жидкость расширяется в системе охлаждения, когда температура охлаждающей жидкости увеличивается. Подобным образом газовые пузыри в системе охлаждения могут проходить к резервуару для охлаждающей жидкости по трубе 98. Охлаждающая жидкость в системе проходит по шлангу 100 для охлаждающей жидкости к тройниковому соединителю 102 и от тройникового соединителя 102 к шлангу 104 для охлаждающей жидкости. Из шланга 104 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость входит в каналы для охлаждающей жидкости (не показаны) в двигателе 24, таким образом поглощая тепло двигателя 24. Охлаждающая жидкость затем выходит из двигателя 24 через шланг 106 для охлаждающей жидкости. Из шланга 106 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость входит в термостат 108. Когда температура охлаждающей жидкости ниже заданной температуры, термостат направляет охлаждающую жидкость назад в шланг 100 для охлаждающей жидкости, и оттуда охлаждающая жидкость циркулирует через двигатель 24, как описано выше. Когда температура охлаждающей жидкости превышает заданную температуру, термостат 108 предотвращает вхождение охлаждающей жидкости в шланг 100 для охлаждающей жидкости и перенаправляет охлаждающую жидкость в шланг 110 для охлаждающей жидкости. Предусматривается, что термостат 108 может перенаправлять только часть охлаждающей жидкости в шланг 110 для охлаждающей жидкости и выпускать остальную часть потока охлаждающей жидкости в шланг 100 для охлаждающей жидкости. Из шланга 110 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость проходит к первому теплообменнику 112 для ее охлаждения. Первый теплообменник 112 формирует верхнюю центральную часть туннеля 18. От первого теплообменника 112 охлаждающая жидкость проходит в шланг 114 для охлаждающей жидкости. Из шланга 114 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость проходит ко второму теплообменнику 116 (большая часть которого скрыта двигателем 24 на фиг.4), расположенному в задней части моторного отсека 20, также для ее охлаждения. Предусматривается, что первый и второй теплообменники 112, 116 могут быть расположены в другом месте на снегоходе 10 и что может использоваться только один из первого и второго теплообменников 112, 116. От второго теплообменника 116 охлаждающая жидкость проходит в шланг 118 для охлаждающей жидкости. Из шланга 118 для охлаждающей жидкости охлаждающая жидкость проходит к тройниковому соединителю 102, в шланг 104 для охлаждающей жидкости, в двигатель 24, в шланг 106 для охлаждающей жидкости и назад в термостат 108, как описано ранее. Термостат 108 направляет охлаждающую жидкость через первый и второй теплообменники 112, 116, пока температура охлаждающей жидкости не станет опять ниже заданной температуры.
Система выпуска принимает отработанные газы от выпускных отверстий 120 (фиг.4) двигателя 24. Выпускные клапаны 90 регулируют поток отработанных газов через выпускные отверстия 120. Выпускной коллектор (не показан) соединен с выпускными отверстиями 120. Отработанные газы выходят из выпускных отверстий через выпускной коллектор к глушителю 122 (фиг.5). Из глушителя 122 отработанные газы выходят через выпускную трубу (не показана) в атмосферу.
Как можно видеть на фиг.4 и 5, электронный масляный насос 72 расположен вблизи генерирующих тепло компонентов снегохода 10. Эти генерирующие тепло компоненты включают 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 благодаря горячей охлаждающей жидкости, проходящей через них. Глушитель 122 генерирует тепло вследствие прохождения через него горячих отработанных газов. Двигатель 24 генерирует тепло вследствие сгорания, происходящего в цилиндрах 92. Электронный масляный насос 72 расположен достаточно близко к этим генерирующим тепло компонентам, в результате чего тепло, генерируемое ими, когда снегоход 10 находится в действии, нагревает смазочный материал, содержащийся в электронном масляном насосе 72. Таким образом, будучи нагретым, смазочный материал сохраняет уровень вязкости, который позволяет легко накачивать его электронным масляным насосом 72. Предусматривается, что расположение электронного масляного насоса 72 вблизи, по меньшей мере, одного из этих генерирующих тепло компонентов может быть достаточным для поддержания уровня вязкости смазочного материала в электронном масляном насосе 72.
Теперь со ссылками на фиг.6 будут описаны детали электронного масляного насоса 72. Электронный масляный насос 72 известен как возвратно-поступательный соленоидный насос. Электронный масляный насос 72 имеет корпус 124, имеющий вход 82 и выходы 84, 86, сформированные как единое целое с ним. Как можно видеть, выходы 86 больше, чем выходы 84. Это связано с тем, что к цилиндрам 92 выходами 86 должно быть подано больше смазочного материала, чем требуется для подачи к выпускным клапанам 90 выходами 84. Вокруг выхода 82 расположены два уплотнительных кольца 126 для предотвращения просачивания смазочного материала, присутствующего в резервуаре 70 для масла, через соединение между выходом 82 и резервуаром 70 для масла. В выходе 82 расположен фильтр 128 для предотвращения попадания посторонних частиц в электронный масляный насос 72. В корпус 124 вставлена заглушка 130 в центральном положении относительно выходных отверстий 84, 86. Вокруг заглушки 130 расположено уплотнительное кольцо 132, уплотняющее соединение между заглушкой 130 и корпусом 124. В проходах выходных отверстий 84 расположены обратные клапаны 134 для предотвращения вхождения смазочного материала в корпус 124 через выходы 84. Подобным образом в проходах выходных отверстий 86 расположены обратные клапаны 136 для предотвращения вхождения смазочного материала в корпус 124 через выходы 86. Обратные клапаны 134, 136 имеют размеры, соответствующие размерам их соответствующих выходных отверстий 84, 86. Держатель 138 поршней имеет расположенные на нем четыре поршня 140, 142. Как можно видеть, поршни 142 больше, чем поршни 140. Поршни 142 используются для накачивания смазочного материала через большие выходы 86, и поршни 140 используются для накачивания смазочного материала через меньшие выходы 84. Между держателем 138 поршней и заглушкой 130 расположена пружина 144. Держатель 138 поршней соединен с опорой 146. Вокруг опоры 146 расположено уплотнительное кольцо 148 для предотвращения утечки смазочного материала, присутствующего в корпусе 124, в секцию электронного масляного насоса 72, которая расположена напротив стороны опоры 146, с которой соединен держатель 138 поршней (то есть слева от опоры 146 на фиг.6). Якорь 150, выполненный из намагничиваемого материала, такого как железо, соединен с опорой 146. Якорь 150 с возможностью скольжения расположен в гильзе 152. Гильза 152 расположена в центре каркаса 154 катушки. Каркас 154 катушки имеет катушку 156 (показана штриховыми линиями на фиг.6), намотанную вокруг него. Концы катушки 156 соединены с соединителем 158, который используется для соединения электронного масляного насоса 72 с электронным управляющим блоком 160 (фиг.4). В корпусе 162 соленоида расположен каркас 154 катушки. Между каркасом 154 катушки и концом корпуса 162 соленоида расположена шайба 164. Между якорем 150 и концом корпуса 162 соленоида расположена пружина 166. Для прикрепления корпуса 162 соленоида к корпусу 124 используются три резьбовых крепежных средства 168. Когда корпус 162 соленоида прикреплен к корпусу 124, все компоненты, показанные между ними на фиг.6, кроме соединителя 158, располагаются в объеме, созданном корпусом 162 соленоида и корпусом 124.
Электронный масляный насос 72 работает следующим образом. Смазочный материал входит в корпус 124 через вход 82. К катушке 156 прилагается ток через электронный управляющий блок 160, как будет описано более подробно ниже. Ток, приложенный к катушке 156, генерирует магнитное поле. Якорь 150 скользит к корпусу 124 (вправо на фиг.6) под действием магнитного поля. Опора 146 и поршни 140, 142 движутся вместе с якорем 150. Это перемещение якоря также вызывает сжатие пружины 144 между держателем 138 поршней и заглушкой 130. Перемещение поршней 140, 142 к корпусу 124 вызывает сжатие смазочного материала, содержащегося в корпусе 124, и вызывает вытеснение смазочного материала из электронного масляного насоса 72 через выходы 84, 86 через обратные клапаны 134, 136. Как только смазочный материал был вытеснен из электронного масляного насоса 72, электронный управляющий блок 160 после определенной задержки прекращает приложение тока к катушке 156, которая тогда больше не создает магнитное поле. Поскольку якорь больше не налагает силу для сжатия пружины 144, пружина 144 расширяется, таким образом возвращая поршни 140, 142, опору 146 и якорь 150 в их начальные положения (влево на фиг.6). Пружина 166 предотвращает соударение якоря 150 с концом корпуса 162 соленоида, которое создавало бы шум и потенциально могло бы повредить якорь 150, и противодействует силе пружины 144 для расположения якоря 150 в правильном начальном положении. Возвращаясь к их начальным положениям, поршни 140, 142 создают всасывание внутрь корпуса 124. Всасывание наряду с силой тяжести заставляет больше смазочного материала проходить в корпус 124 через вход 82. Обратные клапаны 134, 136 предотвращают возвращение смазочного материала, который был вытеснен из электронного масляного насоса 72, в корпус через выходы 84, 86. Когда якорь 150 возвращается в его начальное положение, электронный управляющий блок 160 прилагает ток к катушке 156, и цикл повторяется.
Предусматривается, что могут использоваться другие типы электронных масляных насосов. Например, мог бы использоваться электронный роторный насос. В альтернативном варианте якорь 150 возвратно-поступательного электронного масляного насоса 72, описанного выше, может быть заменен постоянным магнитом. В этом варианте приложение тока в первом направлении к катушке 156 вызывает перемещение постоянного магнита и, таким образом, поршней 140, 142 в первом направлении, и приложение тока во втором направлении к катушке 156 вызывает перемещение постоянного магнита во втором направлении, противоположном первому. Таким образом, благодаря управлению перемещением постоянного магнита в обоих направлениях этот тип насоса обеспечивает дополнительное управление возвратно-поступательным движением насоса по сравнению с соленоидным насосом 72, описанным выше.
Как описано выше, электронный управляющий блок 160 электрически соединен с соединителем 158 электронного масляного насоса 72 для подачи тока к катушке 156. Электронный управляющий блок 160 соединен с источником 161 энергии (фиг.9) и на основе входных сигналов от одного или больше различных датчиков, описанных ниже относительно фиг.9, регулирует моменты, когда ток от источника 161 энергии должен подаваться к электронному масляному насосу 72, таким образом, чтобы надлежащее количество смазочного материала подавалось к цилиндрам 92 двигателя 24. Как можно видеть на фиг.9, датчик 170 частоты вращения двигателя соединен с двигателем 24 и электрически соединен с электронным управляющим блоком 160 для выдачи сигнала, соответствующего частоте вращения двигателя, в электронный управляющий блок 160. Двигатель 24 имеет зубчатое колесо (не показано), 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 (например, см. фиг.4) и посылает сигнал в электронный управляющий блок 160 каждый раз, когда зубец проходит перед ним. Электронный управляющий блок 160 тогда определяет частоту вращения двигателя посредством вычисления времени, истекшего между сигналами. Датчик 172 температуры воздуха расположен в системе воздухозаборника двигателя 24 предпочтительно в воздушной камере (не показана) и электрически соединен с электронным управляющим блоком 160 для выдачи сигнала, соответствующего температуре окружающего воздуха, в электронный управляющий блок 160. Датчик 174 положения дросселя расположен смежно с корпусом дросселя или карбюратором (не показан), в зависимости от обстоятельств, двигателя 24 и электрически соединен с электронным управляющим блоком 160 для выдачи сигнала, соответствующего положению дроссельной заслонки в корпусе дросселя или карбюраторе, в электронный управляющий блок 160. Датчик 176 давления воздуха расположен в системе воздухозаборника двигателя 24 предпочтительно в воздушной камере (не показана) и электрически соединен с электронным управляющим блоком 160 для выдачи сигнала, соответствующего давлению окружающего воздуха, в электронный управляющий блок 160. Датчик 178 температуры охлаждающей жидкости расположен в системе охлаждения двигателя 24 предпочтительно в одном из шлангов 100, 104 или 106 для охлаждающей жидкости и электрически соединен с электронным управляющим блоком 160 для выдачи сигнала, соответствующего температуре охлаждающей жидкости, в электронный управляющий блок 160. Предусматривается, что датчик 178 температуры охлаждающей жидкости может быть встроен в термостат 108. С электронным управляющим блоком 160 электрически соединен счетчик 180. Счетчик 180 может быть в форме таймера и выдает сигнал, соответствующий времени, в электронный управляющий блок 160. Счетчик 180 может также отсчитывать количество раз, когда электронный масляный насос 72 был приведен в действие. Счетчик 180 также может быть соединен с двигателем 24 для выдачи сигнала, соответствующего количеству оборотов вала двигателя 24, в электронный управляющий блок 160. Предусматривается, что датчик 170 частоты вращения может выполнять функцию счетчика 180 для выдачи сигнала, соответствующего количеству оборотов вала двигателя 24, в электронный управляющий блок 160 в дополнение к сигналу, соответствующему частоте вращения двигателя. Также предусматривается, что могут применяться два (или больше) счетчиков 180, один из которых действует как таймер и другой отсчитывает количество оборотов двигателя 24 или количество раз, когда электронный масляный насос 72 был приведен в действие. Также предусматривается, что могут применяться другие датчики, такие как, например, датчик типа масла для считывания типа смазочного материала, находящегося в резервуаре 70 для масла.
Электронный масляный насос 72 имеет присущее запаздывание, которое определено длительностью времени, истекшего от момента приема электрического тока электронным масляным насосом 72 от электронного управляющего блока 160 до момента времени, когда смазочный материал фактически первоначально вытесняется из электронного масляного насоса 72. Вследствие производственных допусков это запаздывание изменяется от одного электронного масляного насоса 72 к другому. Таким образом, электронный масляный насос 72 имеет связанное с ним индивидуальное запаздывание 182. Запаздывание 182 записано на считываемом компьютером носителе данных, таком как штриховой код или радиометка, связанная с электронным масляным насосом 72. Запаздывание 182 передается в электронный управляющий блок 160 и учитывается при регулировании приложения тока к электронному масляному насосу 72 таким образом, что фактическая работа электронного масляного насоса 72 соответствует требуемой работе электронного масляного насоса 72 согласно вычислениям электронного управляющего блока 160. Пример относительно того, как это достигается для топливных инжекторов и который может быть приспособлен для использования в электронных масляных насосах, описан в патенте США № 7164984, выданном 16 января 2007 г., который во всей полноте включен сюда посредством ссылки.
Вследствие производственных допусков количество смазочного материала, вытесняемого за ход электронным масляным насосом 72, изменяется от одного электронного масляного насоса 72 к другому. Таким образом, электронный масляный насос 72 имеет связанную с ним индивидуальную производительность 183 насоса, которая соответствует фактическому количеству смазочного материала, вытесняемого за ход электронным масляным насосом 72. Производительность 183 насоса записана на считываемом компьютером носителе данных, таком как штриховой код или радиометка, связанная с электронным масляным насосом 72. Считываемый компьютером носитель данных может быть таким же, как используемый относительно запаздывания 182, или может быть другим. Производительность 183 насоса передается в электронный управляющий блок 160 и учитывается при регулировании приложения тока к электронному масляному насосу 72 таким образом, что фактическая работа электронного масляного насоса 72 соответствует требуемой работе электронного масляного насоса 72 согласно вычислениям электронного управляющего блока 160. Предусматривается, что только одно из запаздывания 182 и производительности 183 насоса может быть определено для электронного масляного насоса 72.
ON
Теперь со ссылками на фиг.10 будет описан способ управления электронным масляным насосом 72. Выполнение способа начинают на этапе 200, как только ключ зажигания (не показан) вставлен в снегоход 10 или как только двигатель 24 запускают. Температура окружающего воздуха считывается на этапе 202 датчиком 172 температуры окружающего воздуха, который посылает сигнал, соответствующий температуре, в электронный управляющий блок 160. На этапе 204 электронный управляющий блок 160 сравнивает температуру, считанную на этапе 202, с заданной температурой (X°C), ниже которой увеличенная вязкость смазочного материала (вследствие низкой температуры) затрудняет начало накачивания. Например, величина X°C может составлять -30°C. Следует понимать, что действительное значение X°C будет зависеть от свойств используемого смазочного материала. Если температура не меньше X°C, то на этапе 206 электронный управляющий блок 160 назначает величину Z миллисекунд для отрезка времени, в течение которого ток должен прилагаться к катушке 156 в ходе каждого цикла накачивания (t). Если на этапе 204 определено, что температура меньше, чем X°C, электронный управляющий блок 160 считывает величину счетчика 180 на этапе 208. С целью, обозначенной на фиг.10, счетчик 180 отсчитывает количество циклов накачивания электронного масляного насоса 72. Следует понимать, что могут также использоваться другие типы счетчиков 180, описанных выше. Затем на этапе 210 электронный управляющий блок 160 сравнивает отсчет, полученный от счетчика 180, с заданной величиной N. Если величина отсчета на этапе 208 не меньше, чем N, что означает, что электронный масляный насос 72 работал в течение определенного периода времени, то на этапе 206 электронный управляющий блок 160 назначает количество Z миллисекунд для отрезка времени, в течение которого ток должен прилагаться к катушке 156 в ходе каждого цикла накачивания. Если величина отсчета на этапе 208 меньше, чем N, что означает, что работа электронного масляного насоса 72 только что началась, то на этапе 212 электронный управляющий блок 160 назначает величину Y миллисекунд для отрезка времени, в течение которого ток должен прилагаться к катушке 156 в ходе каждого цикла накачивания. Величина Y больше величины Z. Это связано с тем, что когда температура ниже величины X (этап 204) и работа насоса только что началась (или близка к началу) (этап 210), то смазочный материал, присутствующий в электронном масляном насосе 72, требует нагрева для снижения его вязкости и облегчения его накачивания. Благодаря приложению тока к катушке 156 в течение более продолжительного периода времени (Y миллисекунд), чем обычно используемый (Z миллисекунд), катушка 156 генерирует больше тепла, чем это было бы обычно и, таким образом, нагревает смазочный материал. Когда накачивание смазочного материала началось в течение определенного числа циклов накачивания, то отрезок времени, в течение которого ток должен прилагаться к катушке 156 в ходе каждого цикла накачивания, может быть изменен на более короткий период времени Z миллисекунд, даже притом, что температура воздуха все еще низкая (этап 206 от этапа 210). Это связано с тем, что, как только смазочный материал начинает проходить через электронный масляный насос 72, накачивание облегчается даже притом, что его вязкость может быть более высокой, чем обычно. Это также связано с тем, что когда электронный масляный насос 72 поработал в течение определенного периода времени, другие узлы снегохода 10 также работали в течение определенного периода времени, что означает, что ранее описанные генерирующие тепло компоненты теперь генерируют достаточно тепла для нагрева смазочного материала, присутствующего в электронном масляном насосе 72. Наконец, более продолжительный период времени (Y миллисекунд), в течение которого ток должен прилагаться к катушке 156 в ходе каждого цикла накачивания, используется только для первых немногих циклов электронного масляного насоса 72, поскольку они требуют большего количества энергии (то есть ток прилагался дольше), чем требуется для большинства циклов, и поскольку работа электронного масляного насоса 72 в этом режиме в течение длительного периода времени могла бы генерировать достаточно тепла для повреждения компонентов электронного масляного насоса 72.
Final
Как только отрезок времени, в течение которого ток должен прилагаться к катушке 156 в ходе каждого цикла накачивания, был определен на этапе 206 или 212, в зависимости от обстоятельств, электронный управляющий блок 160 определяет частоту (f), с которой должен работать электронный масляный насос 72. Поскольку количество времени, в течение которого должен прилагаться ток, известно, благодаря определению частоты, количество времени, в течение которого ток не должен прилагаться, может быть легко определено. Для определения частоты сначала считывается частота вращения двигателя 24 на этапе 214 датчиком 170 частоты вращения, который посылает сигнал, соответствующий частоте вращения двигателя, в электронный управляющий блок 160. Затем на этапе 216 считывается положение дросселя датчиком 174 положения дросселя, который посылает сигнал, соответствующий положению дросселя, в электронный управляющий блок 160. На основе сигналов, полученных от датчика 170 частоты вращения и датчика 174 положения дросселя, электронный управляющий блок 160 вычисляет на этапе 218 первую частоту как функцию положения дросселя и частоты вращения двигателя. Эта функция является нелинейной относительно частоты вращения двигателя и положения дросселя, как показано на фиг.11. Следует отметить, что фиг.11 дана только для иллюстративных целей и что фактическая зависимость между частотой, частотой вращения двигателя и положением дросселя будет изменяться от одного типа двигателя к другому. Затем на этапе 220 считывается давление окружающего воздуха датчиком 176 давления воздуха, который посылает сигнал, соответствующий давлению воздуха, в электронный управляющий блок 160. На основе сигнала, принятого от датчика 176 давления воздуха, электронный управляющий блок 160 вносит на этапе 222 поправочный коэффициент для частоты, вычисленной на этапе 218. Если давление воздуха низкое (большая высота), то частота уменьшается, поскольку в этих условиях необходимо меньшее количество смазочного материала. Если давление воздуха высокое (малая высота), то частота увеличивается, поскольку в этих условиях необходимо больше смазочного материала. Затем на этапе 224 считывается температура охлаждающей жидкости датчиком 178 температуры охлаждающей жидкости, который посылает сигнал, соответствующий температуре охлаждающей жидкости, в электронный управляющий блок 160. На основе сигнала, принятого от датчика 176 температуры охлаждающей жидкости, электронный управляющий блок 160 вводит на этапе 226 поправочный коэффициент для частоты, вычисленной на этапе 222. Если температура охлаждающей жидкости высокая, то частота увеличивается, поскольку в этих условиях необходимо больше смазочного материала. Если температура охлаждающей жидкости низкая, то частота уменьшается, поскольку в этих условиях необходимо меньше смазочного материала. На этапе 228 электронный управляющий блок 160 определяет, находится ли двигатель 24 все еще в состоянии "обкатки". Период обкатки представляет собой период, в течение которого новый двигатель 24 не должен работать с полной мощностью. Этот период может соответствовать определенному количеству часов работы, определенному количеству километров, пройденных снегоходом 10, или определенному количеству оборотов двигателя. В ходе периода обкатки в двигатель 24 также должно подаваться больше смазочного материала для надлежащей смазки его компонентов. Таким образом, если на этапе 228 определено, что двигатель проходит свой период обкатки, электронный управляющий блок 160 вносит на этапе 230 поправочный коэффициент для увеличения частоты, вычисленной на этапе 226, и затем переходит к этапу 232. Если на этапе 228 определено, что двигатель не проходит свой период обкатки, электронный управляющий блок 160 тогда переходит прямо к этапу 232. Самая последняя частота, которая была вычислена перед этапом 232, на этапе 230 или 226, в зависимости от обстоятельств, соответствует требуемой частоте работы электронного масляного насоса 72. Как описано выше, электронный масляный насос 72 имеет связанные с ним данные для учета присущего запаздывания 182 при его работе и/или фактического количества смазочного материала, вытесняемого за ход (производительность 183 насоса). Таким образом, на этапе 232 электронный управляющий блок 160 считывает данные (то есть запаздывание 182 и/или производительность 183 насоса) электронного масляного насоса 72 и корректирует требуемую частоту соответственно на этапе 234. Частота, вычисленная на этапе 234, соответствует частоте, с которой электронный управляющий блок 160 прилагает ток к катушке 156 (f) в течение определенного периода времени (Y или Z миллисекунд) таким образом, что насос работает с требуемой частотой (вычисленной на этапах 226 или 230). От этапа 234 электронный управляющий блок 160 возвращается к этапу 202 и повторяет этапы, описанные выше. Величина коррекции, необходимой на этапах 222, 226 и 230, основана на таблицах поиска, хранящихся в электронном управляющем блоке 160 или отдельном электронном носителе данных, доступном для электронного управляющего блока 160. Предусматривается, что вместо введения поправочного коэффициента на этапах 222, 226 и 230 могут выполняться этапы 220, 224, 228 и 232 между этапами 216 и 218 таким образом, что на этапе 218 электронный управляющий блок 160 может вычислять частоту как функцию множества сигналов, принятых электронным управляющим блоком 160, таким образом устраняя необходимость в этапах 222, 226, 230 и 234.
STROKE
ON
OFF
RET
ON
ON
Теперь со ссылками на фиг.12 будет описана зависимость между током, прилагаемым к электромагнитной катушке 156 электронного масляного насоса 72, положением поршней 140, 142 насоса и временем. Эта зависимость будет описана относительно одного цикла работы электронного масляного насоса 72. Продолжительность цикла (или время, требуемое для завершения одного цикла) представляет собой время от начала одного хода поршней 140, 142 до начала следующего хода поршней 140, 142. В начале цикла электромагнитная катушка 156 соединяется с источником 161 энергии электронным управляющим блоком 160, и ток прилагается к электромагнитной катушке 156. Это вызывает движение поршней 140, 142 к корпусу 124 электронного масляного насоса 72. Время, требуемое для перемещения поршней 140, 142 от их начального положения (0% длины хода) к максимальному положению, которого они могут достигнуть (100% длины хода), известно как время (t) хода. Как можно видеть на фиг.12, период времени, в течение которого ток прилагается к электромагнитной катушке 156 (t), более продолжительный, чем время хода. Это дополнительное количество времени позволяет нагреть смазочный материал в электронном масляном насосе 72 теплом, генерируемым электромагнитной катушкой 156. В ходе этого дополнительного количества времени поршни остаются в том же самом положении. Электромагнитная катушка 156 затем отключается от источника 161 энергии электронным управляющим блоком 160 таким образом, что ток не прилагается к электромагнитной катушке 156 в течение остальной части цикла (t). Это вызывает возвращение поршней 140, 142 к их начальному положению (0% длины хода). Время, которое занимает возвращение поршней 140, 142 в их начальное положение (0% длины хода), известно как время возвращения (t). Поршни 140, 142 затем остаются в их начальном положении до начала следующего цикла. Способ, которым вычисляется t, описан более подробно ниже, однако для поддержания надлежащей работы насоса t более продолжительно, чем время хода, но предпочтительно меньше или равно времени цикла минус время возвращения. Время хода и время возвращения будут зависеть от длины хода, силы пружин 144, 166, силы магнитного поля, генерируемого электромагнитной катушкой 156, и вязкости накачиваемого смазочного материала (которая изменяется в зависимости от температуры) и, в основном, определены экспериментально.
ON
ON
ON
ON
ON
Теперь со ссылками на фиг.13A будет описан альтернативный способ управления электронным масляным насосом 72. Выполнение способа начинается на этапе 250, когда ключ зажигания (не показан) вставляют в снегоход 10 или когда двигатель 24 запускают. На этапе 252 электронный управляющий блок 160 ограничивает максимальную частоту вращения двигателя величиной А частоты вращения, которая соответствует пределу частоты вращения двигателя в ходе нормальной работы. Температура (АТ) окружающего воздуха считывается на этапе 254 датчиком 172 температуры окружающего воздуха, который посылает сигнал, соответствующий температуре, в электронный управляющий блок 160. На этапе 256 электронный управляющий блок 160 сравнивает температуру, считанную на этапе 254, с заданной температурой (X°C), ниже которой увеличенная вязкость смазочного материала (вследствие низкой температуры) затрудняет начало накачивания. Например, величина X°C может составлять -30°C. Следует понимать, что действительное значение X°C будет зависеть от свойств используемого смазочного материала. Если температура меньше, чем X°C, то на этапе 258 электронный управляющий блок 160 ограничивает максимальную частоту вращения двигателя величиной В частоты вращения, которая меньше, чем предел А частоты вращения двигателя в ходе нормальной работы. Это связано с тем, что увеличенная вязкость смазочного материала при низких температурах не позволяет электронному масляному насосу 72 работать с достаточно высокой частотой для подачи смазочного материала в двигатель, если бы он должен работать с частотой вращения выше B. От этапа 258 способ продолжается этапом 260. Если на этапе 256 определено, что температура не меньше, чем X°C, способ продолжается прямо этапом 260. На этапе 260 вычисляется частота (f) работы электронного масляного насоса 72. Например, частота может быть вычислена, как на этапах 214-234 на фиг.10, описанных выше, но следует понимать, что могут использоваться другие способы вычисления частоты. Затем на этапе 262 вычисляется продолжительность цикла на основе частоты, вычисленной на этапе 260. Как будет понятно специалистам в данной области техники, продолжительность цикла (в секундах) равна единице, деленной на частоту (в Гц). Предусматривается, что вместо вычисления продолжительности цикла посредством преобразования частоты этот этап 260 может быть опущен и что продолжительность цикла может быть определена непосредственно. Затем на этапе 264 частота вращения двигателя 24 считывается датчиком 170 частоты вращения, который посылает сигнал, соответствующий частоте вращения двигателя, в электронный управляющий блок 160. На этапе 266 электронный управляющий блок 160 сравнивает частоту вращения двигателя, считанную на этапе 264, с заданной частотой вращения двигателя (частотой С вращения), которая меньше частот A и В вращения. Частота С вращения предпочтительно соответствует частоте вращения двигателя 24 на холостом ходу. Если на этапе 266 определено, что частота вращения двигателя, считанная на этапе 264, меньше, чем частота С вращения, t приложения тока к электромагнитной катушке 156 устанавливается на уровне постоянного количества времени (D мс). Величину D подбирают таким образом, что t больше, чем время хода электронного масляного насоса 72, независимо от требуемой частоты работы ниже частоты С вращения, для нагревания смазочного материала, но достаточно короткое, чтобы источник 161 энергии мог подать достаточный ток к электромагнитной катушке 156 для должной работы электронного масляного насоса 72. Это связано с тем, что в предпочтительном варианте осуществления изобретения источник 161 энергии включает генератор переменного тока, и количество энергии, генерируемой генератором переменного тока, пропорционально частоте вращения двигателя. Таким образом, при t, которое слишком продолжительно при частоте вращения двигателя ниже частоты С вращения, источник энергии может истощиться, и это отрицательно влияло бы на работу электронного масляного насоса 72. От этапа 268 способ возвращается к этапу 260. Если на этапе 266 определено, что частота вращения двигателя, считанная на этапе 264, не является меньшей, чем частота С вращения, t приложения тока к электромагнитной катушке 156 устанавливается равным процентному отношению (E%) времени цикла, вычисленному на этапе 262. Это процентное отношение времени цикла подбирают таким образом, чтобы t было более продолжительным, чем время хода, но меньше или равно времени цикла минус время возвращения. E% предпочтительно составляет от 30 до 50 процентов времени цикла. В предпочтительном варианте осуществления изобретения E% составляет приблизительно 40 процентов времени цикла. После этапа 270 электронный управляющий блок 160 считывает величину отсчета счетчика 180 на этапе 272. С целями, обозначенными на фиг.13A, счетчик 180 отсчитывает время, в течение которого двигатель 24 работал с частотой вращения, выше или равной частоте С вращения. Следует понимать, что также могут использоваться другие типы счетчиков 180, описанные выше. Затем на этапе 274 электронный управляющий блок 160 сравнивает отсчет, полученный от счетчика 180, с заданной величиной N. Если величина отсчета на этапе 274 больше, чем N, что означает, что электронный масляный насос 72 работал в течение определенного периода времени с частотой вращения выше частоты С вращения, то на этапе 276 электронный управляющий блок 160 ограничивает максимальную частоту вращения двигателя величиной А частоты вращения, описанной выше. Таким образом, если максимальная частота вращения двигателя была ранее ограничена частотой В вращения на этапе 258, она будет теперь увеличена и ограничена частотой А вращения. Это связано с тем, что к этому времени смазочный материал был достаточно нагрет таким образом, что электронный масляный насос 72 может работать с частотой, необходимой для подачи достаточного количества смазочного материал в двигатель 24, работающий с частотой А вращения. От этапа 276 способ возвращается к этапу 260. Если величина отсчета на этапе 274 не больше, чем N, способ возвращается к этапу 260, и частота вращения двигателя продолжает быть ограниченной ее предыдущим пределом, составляющим частоты A или B вращения в зависимости от обстоятельств.
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
Теперь со ссылками на фиг.13B будет описан другой альтернативный способ управления электронным масляным насосом 72. Везде согласно этому способу частота (f) работы электронного масляного насоса 72 вычисляется, например, как на этапах 214-234 на фиг.10, описанных выше, но следует понимать, что могут использоваться другие способы вычисления частоты. Продолжительность цикла вычисляют на основе вычисленной частоты. Предусматривается, что вместо вычисления продолжительности цикла посредством преобразования частоты эта продолжительность цикла может быть определена прямо. Выполнение способа начинается на этапе 350, как только ключ зажигания (не показан) вставляют в снегоход 10 или как только двигатель 24 запускают. На этапе 352 электронный управляющий блок 160 сбрасывает счетчик 180, в этом случае счетчик времени, на ноль и запускает его и устанавливает t приложения тока к электромагнитной катушке 156 на постоянном уровне количества времени (D мс). Величину D подбирают таким образом, что t более продолжительно, чем время хода электронного масляного насоса 72 при запуске двигателя. Также на этапе 352 электронный управляющий блок 160 выключает низкотемпературную функцию (LowTLimit), описанную более подробно ниже. Температура (АТ) окружающего воздуха считывается на этапе 354 датчиком 172 температуры окружающего воздуха, который посылает сигнал, соответствующий температуре, в электронный управляющий блок 160. На этапе 356 электронный управляющий блок 160 определяет, является ли в любое время в ходе периода G секунд температура, считанная на этапе 354, ниже заданной температуры (X°C), ниже которой увеличенная вязкость смазочного материала (вследствие низкой температуры) затрудняет начало накачивания. Например, величина X°C может составлять -30°C. Следует понимать, что действительное значение X°C будет зависеть от свойств используемого смазочного материала. Если температура больше или равна X°C в течение первых G секунд работы двигателя 24, выполнение способа завершается на этапе 358, и нормальная работа масляного насоса продолжается (например, как на этапах 376-382, описанных ниже). Если температура в любой точке в течение первых G секунд работы двигателя 24 является меньшей, чем X°C, то на этапе 360 электронный управляющий блок 160 включает низкотемпературную функцию (LowTLimit). Когда низкотемпературная функция включена, электронный управляющий блок 160 управляет двигателем 24 таким образом, чтобы ограничить максимальную степень открывания выпускных клапанов, ограничивает максимальную частоту вращения двигателя величиной, которая меньше, чем предел частоты вращения двигателя в ходе нормальной работы, и посылает сигнал в дисплейную группу (не показана) снегохода 10 таким образом, что дисплейная группа указывает водителю снегохода 10, что низкотемпературная функция активизирована. Частота вращения двигателя ограничивается, поскольку увеличенная вязкость смазочного материала при низких температурах не позволила бы электронному масляному насосу 72 работать с достаточно высокой частотой для подачи смазочного материала в двигатель, если он должен работать с высокими скоростями. От этапа 360 способ затем переходит к этапу 362, когда частота вращения двигателя 24 считывается датчиком 170 частоты вращения, который посылает сигнал, соответствующий частоте вращения двигателя, в электронный управляющий блок 160. На этапе 364 электронный управляющий блок 160 сравнивает частоту вращения двигателя, считанную на этапе 362, с заданной частотой вращения двигателя (частотой С вращения). Частота С вращения предпочтительно соответствует частоте вращения двигателя 24 на холостом ходу. Если на этапе 364 определено, что частота вращения двигателя, считанная на этапе 362, меньше или равна частоте С вращения, t приложения тока к электромагнитной катушке 156 задается на постоянном уровне времени (D мс) на этапе 366. Величину D подбирают таким образом, что t более продолжительно, чем время хода электронного масляного насоса 72, независимо от требуемой частоты работы с частотой вращения, которая ниже или равна частоте С вращения, для нагревания смазочного материала, но достаточно коротко для того, чтобы источник 161 энергии мог подавать достаточный ток к электромагнитной катушке 156 для надлежащей работы электронного масляного насоса 72. От этапа 366 способ возвращается к этапу 362. Если на этапе 364 определено, что частота вращения двигателя, считанная на этапе 362, больше, чем частота С вращения, t приложения тока к электромагнитной катушке 156 задается равным процентному отношению (E%) времени цикла на этапе 368. Это процентное отношение времени цикла подбирают таким образом, что t более продолжительно, чем время хода, но меньше или равно времени цикла минус время возвращения. E% предпочтительно составляет от 30 до 50 процентов времени цикла. В предпочтительном варианте осуществления изобретения E% составляет приблизительно 40 процентов времени цикла. После этапа 368 электронный управляющий блок 160 считывает показания счетчика 180 на этапе 370. С целями, обозначенными на фиг.13B, счетчик 180 отсчитывает время, в течение которого двигатель 24 работал с частотой выше частоты С вращения. Следует понимать, что могут также использоваться другие типы счетчиков 180, описанные выше. Затем на этапе 372 электронный управляющий блок 160 сравнивает отсчет, полученный от счетчика 180, с заданной величиной N. Если величина отсчета на этапе 372 не больше N, способ возвращается к этапу 362. Если величина отсчета на этапе 372 больше, чем N, что означает, что электронный масляный насос 72 работал в течение определенного периода времени свыше частоты С вращения, то на этапе 374 электронный управляющий блок 160 выключает низкотемпературную функцию. Это означает, что максимальная степень открывания выпускных клапанов больше не ограничена, что максимальная частота вращения двигателя возвращается к величине предела частоты вращения двигателя в ходе нормальной работы и что дисплейная группа больше не выдает указание водителю снегохода 10 о том, что низкотемпературная функция активизирована (или выдает указание о том, что она не активизирована). Это связано с тем, что к этому времени смазочный материал был достаточно нагрет таким образом, что электронный масляный насос 72 может работать с частотой, необходимой для подачи достаточного количества смазочного материала в двигатель 24, работающий с любой частотой вращения двигателя. От этапа 374 способ переходит к этапу 376, где электронный управляющий блок 160 сравнивает частоту вращения двигателя, считанную на этапе 376, с заданной частотой вращения двигателя (частотой С вращения). Если на этапе 378 определено, что частота вращения двигателя, считанная на этапе 376, меньше или равна частоте С вращения, t, в течение которого будет прилагаться ток к электромагнитной катушке 156, установлено на уровне постоянного количества времени D мс на этапе 382. Если на этапе 378 определено, что частота вращения двигателя, считанная на этапе 376, больше, чем частота С вращения, t, в течение которого будет прилагаться ток к электромагнитной катушке 156, установлено на постоянном уровне времени Н мс, который больше, чем D мс на этапе 380. От этапов 380 и 382 способ возвращается к этапу 376 и повторяет этапы 376-382, пока двигатель 24 не будет остановлен.
Теперь со ссылками на фиг.14 и 15 будут описаны альтернативные варианты выполнения системы смазки, которые будут использоваться в снегоходе 10. Системы смазки, показанные на фиг.14 и 15, обе включают резервуар 70 для масла, масляный насос 300, сообщающийся по текучей среде с резервуаром 70 для масла для подачи смазочного материала в двигатель 24 через масляные каналы 302, и электронный клапан 304, сообщающийся по текучей среде с масляными каналами 302 после масляного насоса 300. Количество масляных каналов 302 предпочтительно соответствует количеству цилиндров двигателя 24, в этом случае двум. Масляный насос 300 предпочтительно является механическим масляным насосом, приводимым в действие двигателем 24, как известно согласно известному уровню техники. Предусматривается, что могут также использоваться электронный масляный насос и другие типы насосов. Электронный клапан 304 предпочтительно включает электромагнитную катушку 305, к которой может прилагаться ток для приведения в действие клапана 304. Электронный клапан 304 регулирует количество смазочного материала, подаваемого в двигатель 24, перенаправляя избыточный смазочный материал, подаваемый масляным насосом 300, в обходной масляный канал 306. Обходной масляный канал 306 возвращает находящийся в нем смазочный материал в пункт перед масляным насосом 300, как показано. В альтернативном варианте обходной масляный канал 306 может возвращать смазочный материал назад в резервуар 70 для масла (см. канал 306' на фиг.14 и 15). Электронный управляющий блок 160 определяет количество смазочного материала, который должен быть перенаправлен, на основе, по меньшей мере частично, сигнала, принятого от датчика 170 частоты вращения. Электронный управляющий блок 160, который электрически соединен с электронным клапаном 304, затем прилагает ток от источника энергии к электронному клапану 304 для соответствующего регулирования положения клапана. Электронный управляющий блок 160 управляет перемещением электронного клапана между одним или более положениями, в которых, по меньшей мере, часть смазочного материала, проходящего по масляным каналам 302, возвращается к масляному насосу 300 через обходной масляный канал 306, и положением, в котором смазочный материал, проходящий по масляным каналам 302, полностью подается в двигатель 24. Предусматривается, что электронный управляющий блок 160 может также определять количество смазочного материала, который должен быть перенаправлен в обходной масляный канал 306 таким же образом, как частота работы электронного масляного насоса 72 была определена выше на фиг.10. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.14, электронный масляный клапан 304 расположен последовательно с масляными каналами 302. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.15, электронный масляный клапан 304 расположен параллельно с масляными каналами 302. Предусматривается, что один электронный масляный клапан 304 может быть применен для каждого масляного канала 302.
Для специалистов в данной области техники могут быть очевидны модификации и усовершенствования описанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения. Предшествующее описание рассматривается как иллюстративное, а не вносящее ограничений. Объем настоящего изобретения, таким образом, ограничен исключительно объемом прилагаемой формулы изобретения.