DE102015122885A1

DE102015122885A1 - Heizsystem für die Motorschmierung

Info

Publication number: DE102015122885A1
Application number: DE102015122885.8A
Authority: DE
Inventors: David Scott Krug
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2016-09-15
Also published as: FR3033593A1; FR3033593B1; US20160265400A1; US9810113B2

Abstract

Ein Schmiermittelverteilungssystem (40) für einen Motor (20) wird offenbart. Das System weist eine Schmiermittelquelle für den Motor und mindestens eine Zuleitung (64, 66), auf, die mit der Schmiermittelquelle fluidisch verbunden ist. Die Zuleitung weist eine Wandung (80) auf, die einen Durchgang (82) und einen Auslass (70) festlegt. Die Zuleitung endet an dem Auslass, und Schmiermittel fließt durch den Durchgang und tritt durch der Auslass aus der Zuleitung. Die Zuleitung weist ebenso ein Heizelement (90) auf, das im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig dem Auslass lokalisiert ist. Das Heizelement wird selektiv aktiviert, um das Schmiermittel zu erhitzen, das durch den Durchgang fließt und aus dem Auslass tritt.

Description

GEBIET
Das offenbarte System betrifft ein Schmiermittelverteilungssystem für einen Motor und insbesondere ein Schmiermittelverteilungssystem für einen Motor mit einem Heizelement, das an einer Auslassöffnung eines Durchgangs angeordnet ist, um Schmiermittel zu erhitzen.
HINTERGRUND
Eine Hilfsleistungserzeuger (APU) kann für Bodenleistung, Hauptmotorstart und elektrische Sicherheitsleistung während des Flugs eines Flugzeugs verwendet werden. Der APU kann in einem Ansatz ein vergleichsweise kleiner Gasturbinenmotor sein, der in einem drucklosen Heckkonus des Flugzeugs eingebaut ist. Das Ölsystem weist für gewöhnlich einen eingebauten Öltank, eine Ölpumpe, einen Wärmetauscher und ein Verteilungssystem zum Verteilen von Öl an die Lager, Buchsen, Zahnräder und Sekundärsysteme des Motors auf. Das Verteilungssystem kann eine Primärzuleitung aufweisen, die sich in Sekundärzuleitungen unterteilt. Ein Auslass oder eine Spritzdüse kann an einem Ende jeder Sekundärzuleitung lokalisiert sein. Der Auslass oder Spritzdüsen werden zur Steuerung der Ölverteilung in dem Motor verwendet.
Das Öl in dem Motor wird kalt, wenn sich ein Flugzeug auf Reisehöhe befindet oder bei kaltem Klima betrieben wird während es sich auf dem Boden befindet. Dadurch wird die Viskosität des Öls bedeutend erhöht. Hochviskoses Öl kann nicht immer ausreichend durch das Ölverteilungssystem fließen, wodurch Probleme in dem Motor aufgrund unzureichender Schmierung hervorgerufen werden.
Die Ölpumpe des Motors wird für gewöhnlich mechanisch angetrieben und weist eine feststehende Verdrängung auf. Dem Fachmann wird klar sein, dass die Kombination hochviskosen Öls aufgrund kalter Temperaturen und der Auslass mit vergleichsweise geringfügigem Durchmesser, die in dem Verteilungssystem lokalisiert sind, manchmal zu Ölmangel an verschiedenen Stellen des Motors während eines Kaltstarts führen können, da die Ölpumpe auf den Druck beschränkt ist, der erzeugt werden kann. Insbesondere kann ein verringerter oder abgeschnittener Ölfluss an Stellen, wie beispielsweise Lager, Buchsen und anderen Motorkomponenten während dem Start des Motors bei extrem kalten Temperaturen auftreten, was zu Abnutzung von Motorkomponenten oder zu längeren Startzeiten führt.
Um die Auswirkungen kalten Öls während des Starts abzuschwächen, wurden verschiedene Lösungen entwickelt. Falls der APU ein Gasturbinenmotor ist, kann Typ-2-Turbinenöl verwendet werden, das eine vergleichsweise geringe Viskosität aufweist. Darüber hinaus kann ein Vollzeitheizkörper für ein Lagergehäuse des Motors bereitgestellt werden, um das Öl zu erhitzen. Der Vollzeitheizkörper nimmt jedoch Leistung von dem elektrischen System des Flugzeugs auf, wodurch elektrische Lasten während des Flugs erhöht werden und dadurch der Treibstoffverbrauch erhöht wird.
Falls der APU ein Kolbenmotor ist, wie beispielsweise APUs, die bei herkömmlichen Lastkraftwagen oder Nutzstromgeneratoren verwendet werden, kann ein Ölreservoirerhitzer verwendet werden, der angeschaltet verbleiben kann, falls der Motor zum Vorerhitzen von Öl nicht betrieben wird. Dieser Ansatz erfordert jedoch kontinuierlichen Stromverbrauch, der eine dedizierte Infrastruktur benötigt. Dies erfordert für einen beweglichen Motor einen Ansatz zur Trennung von der Strominfrastruktur. Ein Kolbenmotor kann darüber hinaus oder wahlweise ein Ölbypasssystem aufweisen, das den Ölfluss kurzschließt, der an das Ölreservoir des Motors zurückgeleitet wird, um ein lokalisiertes Erhitzen des Öls zu beschleunigen. Dieser Ansatz kann jedoch die Auswirkungen kalten Öls während des Starts nicht vollständig abschwächen und der Motor wird immer noch durch erhöhte Fluidscherverluste beeinträchtigt. Es besteht daher im Stand der Technik ein anhaltender Bedarf an einem wirksamen Ansatz, um verschiedenen Komponenten in einem Motoröl während des Starts bei kälteren Umgebungstemperaturen bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem Aspekt wird ein Schmiermittelverteilungssystem für einen Motor offenbart. Das System weist eine Schmiermittelquelle für den Motor und mindestens eine Zuleitung auf, die mit der Schmiermittelquelle fluidisch verbunden ist. Die Zuleitung weist eine Wandung auf, die einen Durchgang und einen Auslass festlegt. Die Zuleitung endet an dem Auslass und Schmiermittel fließt durch den Durchgang und tritt durch den Auslass aus der Zuleitung aus. Die Zuleitung weist ebenso ein Heizelement auf, das im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist. Das Heizelement wird selektiv aktiviert, um das Schmiermittel zum Fluss durch den Durchgang und Austritt durch den Auslass zu erhitzen.
In einem weiteren Aspekt wird ein Steuersystem zum Erhitzen von Schmiermittel eines Motors offenbart. Das System weist ein Reservoir zum Aufnehmen von Schmiermittel, mindestens eine mit dem Reservoir fluidisch verbundene Zuleitung, mindestens eine Stromleitung zur elektrischen Stromversorgung der Heizelemente, und ein Steuermodul in Kommunikation mit der mindestens einen Stromleitung auf. Die Zuleitung weist eine Wandung auf, die einen Durchgang, einen Auslass und ein Heizelement festlegt, das im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist. Das Heizelement wird selektiv aktiviert, um das Schmiermittel zum Fluss durch den Durchgang und Austritt durch den Auslass zu erhitzen. Das Steuermodul empfängt ein Aktivierungssignal und eine Reservoirtemperatur als Eingang. Das Aktivierungssignal gibt einen bevorstehenden Motorstart an. Das Steuermodul weist Steuerlogik zum Bestimmen auf, ob der bevorstehende Motorstart basierend auf dem Empfangen des Aktivierungssignals erfolgt. Das Steuermodul weist ebenso eine Steuerlogik zur Bestimmung auf, ob die Reservoirtemperatur unterhalb einer Zielstarttemperatur ist. Das Steuermodul weist schlussendlich eine Steuerlogik zum Aktivieren der mindestens einen Stromleitung auf, um den elektrischen Strom zu dem Heizelement in Reaktion auf den Empfang des Aktivierungssignals und der unterhalb der Zielstarttemperatur befindlichen Reservoirtemperatur zu ermöglichen.
In noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Erhitzen von Schmiermittel in einem Motorsystem offenbart. Das Motorsystem weist einen Motor und ein Reservoir auf, das Verfahren weist Empfangen eines Aktivierungssignals und einer Reservoirtemperatur durch ein Steuermodul auf, wobei das Aktivierungssignal einen bevorstehenden Motorstart anzeigt. Das Verfahren weist ebenso ein Bestimmen durch das Steuermodul auf, ob die Reservoirtemperatur unterhalb einer Zielstarttemperatur ist. Das Verfahren weist ferner die Versorgung mit Stromfluss an die mindestens eine Stromleitung in Reaktion auf Empfang des Aktivierungssignals und der unterhalb der Zielstarttemperatur befindlichen Reservoirtemperatur durch das Steuermodul auf. Die mindestens eine Stromleitung steht in Kommunikation mit dem Steuermodul und die mindestens eine Stromleitung stellt einen Stromfluss an das mindestens eine Heizelement bereit. Das Verfahren weist schlussendlich ein Aktivieren des mindestens einen Heizelements des Motorsystems auf. Das Motorsystem weist mindestens eine Zuleitung auf, die mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist, und die Zuleitung weist eine Wandung auf, die einen Durchgang, einen Auslass und das Heizelement festlegt, wobei das Heizelement im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist.
Andere Aufgaben und Vorteile des offenbarten Verfahrens und Systems werden aus der nachstehend aufgeführten Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung des offenbarten Motors und des Heizsystems für eine Motorschmierung;
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Einzellagers des in der 1 gezeigten Motors;
3 ist eine Querschnittsansicht einer der in 1 gezeigten Sekundärzuleitungen, wobei die Sekundärzuleitung ein Heizelement aufweist;
4 ist eine Querschnittsansicht der in der 3 gezeigten Sekundärzuleitung, entlang der Schnittlinie 4-4 erstellt;
5 ist eine Ausführungsform des in der 3 gezeigten Heizelements, das resistive Heizelemente aufweist;
6 ist eine Ausführungsform des in der 3 gezeigten Heizelements, das induktive Heizelemente aufweist;
7 ist eine Blockdarstellung, die ein Steuersystem für ein Aktivieren des in der 1 gezeigten Heizsystems für eine Motorschmierung zeigt; und
8 ist ein beispielhaftes Fließbild, das ein Verfahren für ein Aktivieren des Heizsystems für eine Motorschmierung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Das offenbarte Heizsystem 10 für eine Motorschmierung gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann, wie in der 1 gezeigt, einen Motor 20, ein mit dem Motor 20 verbundenes Getriebe 22, einen Generator 24, eine Pumpe 28, ein Reservoir 30 und einen Starter 32 aufweisen. Ein Verteilungssystem 40 kann verwendet werden, um ein Schmiermittel, wie beispielsweise Öl, in dem Motor 20, dem Getriebe 22 und dem Generator 24 zu verteilen, was nachstehend ausführlich beschrieben wird. Der Motor 20 kann gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein Hilfsleistungserzeuger (APU) sein, der für Bodenleistung, Hauptmotorstart und elektrische Sicherheitsleistung während des Flugs eines Flugzeugs verwendet wird. Der Motor 20 kann gemäß einer anderen Ausführungsform ein Hilfsleistungserzeuger sein, der für elektrische Sicherheitsleistung in einem herkömmlichen Lastkraftwagen verwendet wird. Der APU kann beispielsweise ein Gasturbinenmotor, ein Zündfunkenzündungsmotor oder ein Kompressionszündungsmotor sein.
Dem Fachmann wird klar sein, dass obgleich ein APU in einem Flugzeug beschrieben wird, das offenbarte Verteilungssystem 40 ebenso in einer Vielzahl anderer Anwendungen gleichsam verwendet werden kann. Ähnliche Ölverteilungssysteme zur Schmierung werden beispielsweise in Automotoren, APUs herkömmlicher Lastkraftwagen und Notstromgeneratoren verwendet. In einer Windturbine kann darüber hinaus das offenbarte Verteilungssystem 40 zum Schmieren von Komponenten in einem Getriebe verwendet werden. Es sollte darüber hinaus klar sein, dass obgleich Öl erörtert wird, das Verteilungssystem 40 nicht auf die Verteilung von ausschließlich Öl begrenzt ist. Anstelle davon können andere Arten von Schmiermitteln gleichsam verwendet werden, wie beispielsweise Schmierfett.
Der Motor 20 kann unter andauerndem Verweis auf die 1 eine Motorwelle 50 aufweisen, die in Längsrichtung verläuft. Die Welle 50 kann entweder eine Turbinenwelle, falls der Motor 20 ein Gasturbinenmotor ist, oder alternativ eine Kurbelwelle sein, falls der Motor 20 ein Zündfunken- oder Kompressionszündungsmotor ist. Eine Mehrzahl von Lagern 52 umgibt die Motorwelle 50. Es sollte klar sein, dass die Lager 52 von den Lagerstützen 54 (in der 2 gezeigt) gestützt werden können. Die Lagerstützen 54 werden zum Zwecke der Klarheit und Einfachheit nicht in der 1 gezeigt.
Das Reservoir 30 kann zum Aufnehmen von Schmiermittel, wie beispielsweise Öl, für den Motor 20 verwendet werden. Die Pumpe 28 kann einen Einlass 60 aufweisen, der mit dem Reservoir 30 fluidisch verbunden ist, und einen Auslass 62, der mit einer Primärzuleitung 64 des Verteilungssystems 40 fluidisch verbunden ist. Die Primärzuleitung 64 des Verteilungssystems 40 unterteilt sich, wie aus der 1 ersichtlich ist, in mehrere Sekundärzuleitungen 66. Die Sekundärzuleitungen 66 sind daher mit einer Schmiermittelquelle (d. h. der Pumpe 28 und dem Reservoir 30) durch die Primärzuleitung 64 jeweils fluidisch verbunden.
Die Sekundärzuleitungen 66 können jeweils in einer Öffnung oder Auslass 70 enden. Der Auslass 70 kann zum Verteilen von Öl verwendet werden, das durch die Sekundärzuleitung 66 fließt. Der Auslass 70 kann insbesondere unmittelbar benachbart zu eine Komponente des Motorsystems 20 lokalisiert sein, die ein Schmieren benötigt, so dass Öl, das aus der Sekundärzuleitung 66 durch den Auslass 70 austritt, eine Komponente kontaktiert und schmiert, die ein Schmieren benötigt. Einige Beispiele von Komponenten, die ein Schmieren benötigen, weisen Lager, Buchsen, Zahnräder und Sekundärmotorensysteme, wie beispielsweise ölgekühlte Generatoren, auf, sind aber nicht darauf begrenzt. Falls der Motor 20 ein Verbrennungsmotor ist, können Beispiele von Komponenten, die ein Schmieren benötigen, ebenso Ventile, Kolben und die Kurbelwelle aufweisen.
In der in der 1 gezeigten Ausführungsform sind drei der Auslässe 70 der Sekundärzuleitungen 66 unmittelbar benachbart zu eines der Lager 52 des Motors 20 lokalisiert. Jeder Auslass 70 stellt ein Schmieren für ein jeweiliges Lager 52 bereit. Eine andere Sekundärzuleitung 66 wird in dem Getriebe 22 gezeigt und kann zur Bereitstellung von Öl an einen oder mehrere Zahnradsätze, die in dem Getriebe 22 lokalisiert sind, verwendet werden (nicht gezeigt). Die verbleibende Sekundärzuleitung 66 kann positioniert sein, um Öl in dem Generator 24 zu verteilen. Der Auslass 70 kann in einer Ausführungsform Teil einer Spritzdüse 72 sein, die in der 2 gezeigt wird. 2 ist eine vergrößerte Darstellung eines Einzellagers 52, wobei die Spritzdüse 72 unmittelbar benachbart zu das Lager 52 positioniert ist. Die Spritzdüse 72 kann, wie aus der 2 ersichtlich ist, dazu verwendet werden, um Öl auf das Lager 52 während des Betriebs des Motors 20 zu sprühen.
3 ist eine vergrößere Querschnittsseitenansicht der Sekundärzuleitungen 66 an dem Auslass 70 erstellt. Wie aus der 3 ersichtlich ist, kann die Sekundärzuleitung 66 eine Wandung 80 aufweisen. In der in der 3 gezeigten Ausführungsform ist die Wandung 80 im Wesentlichen röhrenförmig und legt einen Durchgang 82 für den Öl- oder Schmiermittelfluss darin fest. Die Wandung 80 kann eine Röhre, Leitung oder fester bzw. einstückiger Bestandteil einer bearbeiteten oder gegossenen Motorstruktur oder Komponente sein. Die Wandung 80 legt ebenso den Auslass 70 fest. Der Durchgang 82 der Sekundärzuleitung 66 legt einen ersten Durchmesser D1 und einen zweiten Durchmesser D2 fest. Der erste Durchmesser D1 wird entlang eines im Wesentlichen geraden Abschnitts 86 des Durchgangs 82 bestimmt und der zweite Durchmesser D2 wird an dem Auslass 70 bestimmt. Der Durchgang 82 kann, wie aus der 3 ersichtlich ist, einen verengten Abschnitt 88 aufweisen, der sich einwärts verjüngt oder andererseits in der Abmessung in einer Richtung zu dem Auslass 70 abnimmt. Der erste Durchmesser D1 des Durchgangs 82 ist daher größer als der zweite Durchmesser D2 des Durchgangs 82. Es sollte klar sein, dass während ein im Allgemeinen kreisförmiger Querschnittsbereich beschrieben ist, der Durchgang 82 nicht lediglich auf einen kreisförmigen Querschnittsbereich begrenzt ist. Der Durchgang 82 kann beispielsweise in einer anderen Ausführungsform stattdessen einen elliptischen Querschnitt oder andere Formen zum Einschluss in einer bearbeiteten oder gegossenen Motorenkomponente oder Motorenstruktur aufweisen.
Unter weiterem Verweis auf die 3 kann ein Heizelement 90 an oder unmittelbar zulaufseitig bzw. stromaufwärts von dem Auslass 70 lokalisiert sein. Das Heizelement 90 kann, wie nachstehend detaillierter aufgeführt, selektiv aktiviert werden, um das Öl oder das Schmiermittel zu erhitzen, das durch den Durchgang 82 fließt und durch den Auslass 70 austritt. Das Heizelement 90 kann entweder an oder unmittelbar benachbart von dem Auslass 70 derart lokalisiert sein, dass das Heizelement 90 lokalisiertes Erhitzen des Öls unmittelbar vor dem Austreten des Öls durch den Durchgang 82 durch den Auslass 70 bereitstellt. Das Heizelement 90 kann insbesondere an einem bevorstehenden Start des Motors 20 (1) aktiviert werden, was nachstehend ausführlicher erläutert wird. Das Heizelement 90 kann basierend auf der Temperatur des Öls, das in dem Reservoir 30 aufgenommen ist (1), aktiviert werden und wird ebenso nachstehend ausführlicher erläutert. Das Heizelement 90 ist, wie aus der 3 ersichtlich ist, im Wesentlichen in der Wandung des Durchgang 82 aufgenommen. Das Heizelement 90 ist mit anderen Worten ein fester bzw. einstückiger Bestandteil der Wandung 80 des Durchgangs 82. Das Heizelement 90 kann daher den Ölfluss nicht behindern, wenn das Öl zu dem Auslass 70 fließt.
4 ist eine Schnittansicht der Sekundärzuleitung 66, die in der 3 entlang der Schnittlinie 4-4 erstellt gezeigt wird. Das Heizelement 90 umgibt oder umschließt, wie aus der 4 ersichtlich ist, einen Außenumfang 94 des Durchgangs 82 vollständig. Zur 3 zurückkehrend kann das Heizelement 90 ein allgemeines kegelstumpfförmiges Profil aufweisen. Es sollte jedoch klar sein, dass die in der 3 gezeigte Darstellung lediglich beispielhafter Natur ist und dass das Heizelement 90 andere Geometrien aufweisen kann, die im Allgemeinen dem sich verjüngenden Abschnitt 88 des Durchgangs 82 entsprechen.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die 3 und 4 wird dem Fachmann klar sein, dass Fluidscherverluste sich erhöhen können, wenn ein Fluid durch eine Verengung fließt. Wenn Öl daher durch den verengten Abschnitt 88 fließt und durch der Auslass 70 der Sekundärzuleitung 66 austritt, können die Fluidscherverluste des Öls zunehmen, da der Durchgang 82 sich in der Abmessung verjüngt oder verengt. Falls das Heizelement 90 aktiviert wird, erhitzt das Heizelement 90 lokal Öl, das an oder unmittelbar benachbart zu dem Auslass 70 lokalisiert ist, wodurch die Viskosität des Öls verringert wird, das entlang der Innenfläche 92 der Wandung der Sekundärzuleitung 66 lokalisiert ist. Die verringerte Viskosität des Öls um den Außenumfang 94 des Durchgangs 82 führt zu einer erhöhten Flussrate des Öls. Das Heizelement 90 kann daher die Fluidscherverluste abschwächen, die aufgrund des verringerten Durchmessers dem Auslass 70 auftreten. Dies kann insbesondere während eines Kaltstarts des Motors 20 von Vorteil sein, da die Viskosität von kaltem Öl vergleichsweise hoch ist.
Das Heizelement 90 kann in einer Ausführungsform entweder resistive Heizelemente (in der 5 gezeigt) oder induktive Heizelemente (in der 6 gezeigt) zum Erhitzen des Öls aufweisen, das durch der Auslass 70 austritt. Es sollte klar sein, dass die in den 5 und 6 gezeigten Bezugszeichen, die die gleichen letzten zwei Ziffern wie die Bezugszeichen in der 3 aufweisen, ähnliche Komponenten betreffen. Rückkehrend zur 5 wird ein resistives Heizelement 190 gezeigt und entlang einer Innenfläche 192 einer Wandung 180 positioniert. Das resistive Heizelement 190 kann mehrere resistive Elemente 194 aufweisen, die in einer Keramikmatrix 196 eingebettet sind, in der die resistiven Elemente 194 Hitze erzeugen. Die resistiven Elemente 194 wandeln insbesondere elektrischen Strom in Hitze um. Die resistiven Elemente 194 sind von dem Verteilungssystem 40 und dem Motors 20 elektrisch isoliert. Einige Beispiele resistiver Elemente 194 weisen eine Spule oder Drahtstreifen auf, die/der aus Nickelchrom hergestellt ist, sind aber nicht darauf begrenzt. Sich jetzt der 6 zuwendend wird ein induktives Heizelement 290 gezeigt und ist unmittelbar benachbart zu einer Innenfläche 292 einer Wandung 280 positioniert. Das induktive Heizelement 290 ist insbesondere in der Wandung 280 positioniert. Ein Metallring 295 kann entlang der Innenfläche 292 der Wandung 280 angeordnet sein. Das induktive Heizelement 290 kann induktive Elemente 294, wie beispielsweise Magnetspulen, aufweisen, die Hitze entlang der Innenfläche 292 an dem Metallring 295 induzieren. In dem induktiven Heizelement 290 sind die induktiven Elemente 294 von dem Schmiermittelverteilungssystem 40 elektrisch isoliert.
7 ist ein Blockdiagram, das ein beispielhaftes Steuersystem 300 zeigt. Das Steuersystem 300 kann verwendet werden, um die Heizelemente 90 (in der 3 gezeigt) des Schmiermittelverteilungssystems 40 (in der 1 gezeigt) selektiv zu aktivieren. Das Steuersystem 300 weist ein Steuermodul 310 auf. Das Steuermodul 310 kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, ein Schaltnetz, ein Field Programmable Gate Array (FPGA), ein Prozessor (gemeinsam, dediziert oder Gruppe), der Hardware oder Code ausführende Software aufweist, oder eine Kombination einiger oder alle des vorstehend Genannten, wie beispielsweise ein Ein-Chip-System, sein. In einer nicht begrenzenden Ausführungsform kann das Steuermodul 310 eine Motorsteuereinheit (ECU) sein. Dem Fachmann wird ohne Weiteres klar sein, dass obgleich ein einzelnes Steuermodul 310 in den Figuren gezeigt und beschrieben wird, das Steuermodul 310 ebenso gleichsam mehrere Steuermodule aufweisen kann.
Das Steuermodul 310 kann mit einem oder mehreren steuerbaren Stromquellen 311 in Kommunikation stehen, die mit Stromkabeln 312 verbunden sind. Alternativ können in einer anderen Ausführungsform die Stromquellen 311 weggelassen werden und anstelle davon stellt das Steuermodul 310 elektrische Leistung bereit und steht in Kommunikation mit den Stromkabeln 312, um elektrische Leistung bereitzustellen. Die Stromkabel 312 stellen den Heizelementen 90 (3) des Verteilungssystems 40 elektrischen Strom bereit. Das Steuermodul 310 kann mit einem Motorschalter 313 in Signalverbindung sein. Der Motorschalter 313 erzeugt ein Aktivierungssignal 314, das einen bevorstehenden Motorstart anzeigt. Ist der Motorschalter 313 insbesondere einmal mit Strom versorgt, wird das Aktivierungssignal 314 erzeugt und der Motor 20 kann anschließend gedreht oder betrieben werden. Die aktuelle Drehung des Motors 20 kann jedoch für ein paar Sekunden verzögert sein (d. h. 1–30 Sekunden).
Unter Bezugnahme auf beide 1 und 7 kann das Steuermodul 310 ebenso in Signalverbindung mit verschiedenen Sensoren des Motors 20, des Reservoirs 30 und den Stromquellen 311 sein, um verschiedene Betriebsbedingungen zu überwachen. Das Steuermodul 310 kann insbesondere eine Motorölreservoirtemperatur 320, eine Motorlaufzeit 322, eine Motorstrukturtemperatur 324, eine elektrische Leistungsaufnahme 326 des Heizelements und eine Flussrate 328 als Eingabe empfangen.
Die Motorölreservoirtemperatur 320 kann durch einen Temperatursensor (nicht gezeigt) erzeugt werden, der in dem Reservoir 30 lokalisiert ist und eine Temperatur des Öls, das in dem Reservoir 30 aufgenommen ist, anzeigt. Die Motorlaufzeit 322 kann ein berechneter Wert sein und zeigt die gesamte Betriebszeit des Motors 20 seit dem Start an. In einer Ausführungsform kann die Motorlaufzeit 322 von einem anderen Steuermodul berechnet werden. Alternativ kann in einer anderen Ausführungsform das Steuermodul 310 die Motorlaufzeit 322 berechnen. Die Motorlaufzeit 322 kann basierend auf einem Zähler (nicht gezeigt) berechnet werden, der ausgelöst wird, sobald der Motor eine bestimmte Drehgeschwindigkeit überschreitet.
Falls der Motor 20 ein Verbrennungsmotor ist, kann die strukturelle Temperatur 324 des Motors überwacht werden. Die strukturelle Temperatur 324 des Motors kann durch einen Temperatursensor bestimmt werden, der in einem bestimmten Bereich des Motors 20 (nicht gezeigt) lokalisiert ist und indikativ für die Temperatur des Öls ist, das durch den Motor 20 fließt. Durch die Primärzuleitung 64 und die Sekundärzuleitungen 66 fließendes Öl kann sich aufgrund von Wärmeübertragung von dem bestimmten Bereich des Motors 20 erwärmen. Die elektrische Leistungsaufnahme 326 des Heizelements zeigt den Gesamtstrom an, der den Heizelementen 90 (in 1 gezeigt) des Verteilungssystems 40 durch die Stromleitungen 312 bereitgestellt wird und kann durch einen Stromzähler (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Flussrate 328 ist eine Anzeige der Ölflussrate in der Primärzuleitung 64 des Verteilungssystems 40 (in 1 gezeigt). In einer Ausführungsform wird die Flussrate 328 durch einen Strömungsmesser bestimmt, der in der Primärzuleitung 64 des Verteilungssystems 40 lokalisiert ist. Alternativ kann in einer anderen Ausführungsform das Steuermodul 310 die Flussrate 328 basierend auf einer Motorengeschwindigkeit und Verdrängen der Pumpe 28 und Ölsystemdruck ablaufseitig bzw. stromabwärts der Pumpe 28 (1) bestimmen bzw. berechnen.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 7 kann das Steuermodul 310 ein Aktivierungssubmodul 340, ein Abschaltsubmodul 342 und ein Herunterregelmodul 344 aufweisen. Das Aktivierungssubmodul 340 bestimmt, ob das Steuermodul 310 die Stromkabel 312 aktivieren kann, wodurch elektrischer Strom durch die Stromleitungen 312 und zu den Heizelementen 90 (in 3 gezeigt) fließen kann. Es sollte klar sein, dass obgleich die 3 lediglich ein einzelnes Heizelement 90 zeigt, die Stromleitungen 312 elektrischen Strom an jedes Heizelement 90 bereitstellen, das in den Sekundärzuleitungen 66 des Verteilungssystems 40 lokalisiert ist. Es sollte insbesondere klar sein, dass alle Heizelemente 90 in dem Verteilungssystem gleichzeitig aktiviert werden.
Das Aktivierungssubmodul 340 empfängt das Aktivierungssignal 314 ebenso wie die Motorölreservoirtemperatur 320 als Eingang bzw. Eingabe. Das Aktivierungssubmodul 340 weist eine Steuerlogik zum Bestimmen eines Auftretens eines bevorstehenden Motorstarts basierend auf Empfang des Aktivierungssignals 314 auf. Das Aktivierungssignal 314 weist ebenso eine Steuerlogik zum Bestimmen auf, ob die Motorölreservoirtemperatur 320 unterhalb einer Zielstarttemperatur ist. Das Aktivierungssubmodul 340 weist eine Steuerlogik zum Anweisen des Steuermoduls 310 auf, um die Stromquellen 311 zu aktivieren, die mit den Stromleitungen 312 verbunden sind, in Reaktion auf das Empfangen des Aktivierungssignals 314 und der sich unterhalb der Zielstarttemperatur befindenden Motorölreservoirtemperatur 320.
Unter weiterer Bezugnahme auf die 1 und 7 ist die Zielstarttemperatur der Motorölreservoirtemperatur 320 indikativ für die Ölviskosität in dem Reservoir 30. Falls das Öl, das in dem Reservoir 30 aufgenommen ist, über der Zielstarttemperatur ist, bedeutet dies, dass die Viskosität des Öls ausreichend gering für einen erfolgreichen Motorstart ist. Ein erfolgreicher Motorstart kann bedeuten, dass die Viskosität des Öls, das in dem Reservoir 30 aufgenommen ist, ausreichend gering ist, so dass Öl durch die Sekundärzuleitungen 66 fließen und aus dem Verteilungssystem 40 durch der Auslass 70 bei einer Flussrate austreten kann, die eine ausreichende Schmierung für die verschiedenen Komponenten des Motors 20 beim Start des Motors bereitstellt.
Das Abschaltsubmodul 342 bestimmt, ob das Steuermodul 310 die elektrische Strombereitstellung an die Stromleitungen 312 über die Stromquelle 311 beenden kann. Das Abschaltsubmodul 342 empfängt die Motorölreservoirtemperatur 320, die Motorlaufzeit 322 und die strukturelle Temperatur 324 des Motors (falls der Motor 20 ein Verbrennungsmotor ist) als Eingabe. Unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 7 bestimmt das Abschaltsubmodul 342 des Steuermoduls 310 eine Temperatur eines Öls oder Schmiermittels, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 austritt, basierend auf der Motorölreservoirtemperatur 320, der Motorlaufzeit 322 und der strukturellen Temperatur 324 des Motors. Das Abschaltsubmodul 342 weist eine Steuerlogik zum Bestimmen auf, ob die Temperatur des Öls, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 austritt, über einem Deaktivierungstemperaturschwellenwert ist. Das Abschaltsubmodul 342 weist eine Steuerlogik zum Anweisen des Steuermoduls 310 auf, um elektrische Strombereitstellung an die Stromleitungen 312 in Reaktion auf die Temperatur des Öls abzustellen, das durch den Durchgang 82 fließt und durch der Auslass 70 austritt, den Deaktivierungstemperaturschwellenwert überschreitet.
Der Deaktivierungstemperaturschwellenwert des Öls an dem Auslass 70 ist indikativ für die Viskosität des Öls oder Schmiermittels, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 austritt. Der Deaktivierungstemperaturschwellenwert ist insbesondere indikativ dafür, dass das Öl oder Schmiermittel, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 tritt, ausreichend erwärmt wurde, so dass ein assoziierter Viskositätswert des erwärmten Öls auf oder unter einen motorspezifischen, bestimmten Viskositätsschwellenwert verringert wurde. Dem Fachmann wird klar sein, dass ein weiteres Erhitzen des Öls vernachlässigbare Vorteile während dem Motorstart und dem assoziierten Anfahren bei der Betriebsgeschwindigkeit bereitstellt, wenn die Ölviskosität erst einmal auf den Viskositätsschwellenwert erniedrigt ist.
Das Herunterregelsubmodul 344 bestimmt, ob das Steuermodul 310 eine herunterregelte oder verringerte Menge an elektrischem Strom an die Stromleitungen 312 bereitstellen kann. Das Herunterregelsubmodul 344 kann insbesondere den elektrischen Strom für die Stromleitungen 312 basierend auf der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 (3) schrittweise verringern, was nachstehend erläutert wird. Das Herunterregelsubmodul 344 kann Teil eines Systems sein, das in dem Steuersystem 300 beinhaltet ist. Das Herunterregelsubmodul 344 hindert in einer Ausführungsform das Steuersystem 300 im Wesentlichen an einem Erhitzen des Öls oder Schmiermittels, das in dem Verteilungssystem 40 lokalisiert ist, über dessen bemessene Temperaturgrenzen. In einer anderen Ausführungsform kann das Herunterregelsubmodul 344 das Steuersystem 300 wahlweise im Wesentlichen an einem Erhitzen des Öls über eine andere bestimmte Temperaturgrenze gleichsam hindern.
Das Herunterregelsubmodul 344 empfängt die Motorölreservoirtemperatur 320, die Motorlaufzeit 322, die strukturelle Temperatur 324 des Motors (falls der Motor 20 ein Verbrennungsmotor ist), die elektrische Leistungsaufnahme 326 des Heizelements und die Flussrate 328 als Eingabe. Das Herunterregelsubmodul 344 des Steuermoduls 310 weist eine Steuerlogik zum Bestimmen auf, ob die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 (3) basierend auf der Motorölreservoirtemperatur 320, der Motorlaufzeit 322, der strukturellen Temperatur 324 des Motors (falls der Motor 20 ein Verbrennungsmotor ist), der elektrischen Leistungsaufnahme 326 des Heizelements und der Flussrate 328 auf. Das Herunterregelsubmodul 344 des Steuermoduls 310 bestimmt mit anderen Worten eine Oberflächentemperatur des Heizelements 90 basierend auf den Eingaben. Das Herunterregelsubmodul 344 bestimmt, ob die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 (3) einen Herunterregeltemperaturschwellenwert überschreitet.
Das Herunterregelsubmodul 344 weist eine Steuerlogik zum Anweisen des Steuermoduls 310 auf, um den elektrischen Strom zu verringern oder herunterzuregeln, der den Stromleitungen 312 in Reaktion auf die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 (3) bereitgestellt wird, die den Herunterregeltemperaturschwellenwert überschreitet. Das Herunterregelsubmodul 344 weist in einer Ausführungsform eine Steuerlogik für ein Herunterregeln des elektrischen Stroms auf, der den Heizelementen 90 basierend auf der Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 bereitgestellt wird. Die Menge einer Verringerung an elektrischem Strom, der den Heizelementen 90 bereitgestellt wird, basiert mit anderen Worten auf der aktuellen Temperatur des Heizelements 90. Wenn die Temperatur der Innenfläche 92 in der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 in dem Heizelement 90 beispielsweise mehr als 230°C beträgt, oder mehr als 5% über dem Herunterregeltemperaturschwellenwert liegt, kann das Herunterregelsubmodul 344 das Steuermodul 300 anweisen, die Menge an elektrischem Strom um 25% zu verringern, der den Stromleitungen bereitgestellt wird. Falls die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 nicht unterhalb des Herunterregeltemperaturschwellenwerts in einem bestimmten Zeitraum (d. h. 60 Sekunden) verringert wird, wenn der elektrische Strom, der der Stromleitung bereitgestellt wird, um 25% verringert ist, wird das Herunterregelsubmodul 344 fortfahren, den elektrischen Strom in Schritten von 25% zu verringern bis der Herunterregeltemperaturschwellenwert nicht länger überschritten wird.
Unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 7 kann der Herunterregeltemperaturschwellenwert 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass durch der Auslass 70 austretendes Öl nicht überhitzt ist. Das Herunterregelsubmodul 344 stellt mit anderen Worten sicher, dass das Öl nicht über seine jeweilige vom Hersteller bemessene Temperatur erhitzt wird.
Die 8 ist ein beispielhaftes Flussdiagramm, das ein Verfahren 400 zum Betrieb des Steuersystems 300, das in 7 gezeigt wird, zeigt. Unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 7–8 kann das Verfahren 400 bei Block 402 beginnen. Das Steuermodul 310 bestimmt bei Block 402 einen bevorstehenden Motorstart. Wenn das Aktivierungssubmodul 340 des Steuermoduls 310 insbesondere das Aktivierungssignal 314 von dem Motorschalter 313 (7) einmal empfängt, kann das Verfahren 400 zu Block 404 voranschreiten.
Das Aktivierungssubmodul 340 des Steuermoduls 310 bestimmt bei Block 404, ob die Motorölreservoirtemperatur 320 unterhalb der Zielstarttemperatur liegt. Wenn die Motorölreservoirtemperatur 320 über der Zielstarttemperatur liegt, kann das Verfahren 400 zu Block 406 voranschreiten. Die Heizelemente 90 der Sekundärzuleitung 66 des Verteilungssystems 40 bleiben bei Block 406 deaktiviert und das Verfahren 400 kann anschließend enden.
Falls die Motorölreservoirtemperatur 320 unterhalb der Zielstarttemperatur liegt, kann das Verfahren 400 zu Block 408 voranschreiten. Das Aktivierungssubmodul 340 des Steuermoduls 310 weist bei Block 408 eine Steuerlogik auf, um die Stromleitungen 312 zu aktivieren, damit elektrischer Strom durch die Stromleitungen 312 und zu den Heizelementen 90 fließen kann. Das Verfahren 400 kann anschließend zu Block 410 voranschreiten.
Das Herunterregelsubmodul 342 des Steuermoduls 310 bestimmt bei Block 410 die Temperatur des Öls oder Schmiermittels, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 tritt. Das Verfahren 400 kann anschließend zu Block 412 voranschreiten.
Das Herunterregelsubmodul 342 bestimmt bei Block 412, ob die Temperatur des Öls, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 tritt, über dem Deaktivierungstemperaturschwellenwert liegt. Falls die Temperatur des Öls, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 tritt, über einem Deaktivierungstemperaturschwellenwert liegt, kann das Verfahren 400 anschließend zu Block 414 voranschreiten. Das Herunterregelsubmodul 342 weist bei Block 414 eine Steuerlogik auf, um das Steuermodul 310 anzuweisen, eine Bereitstellung elektrischen Stroms an die Stromleitungen 312 einzustellen. Das Verfahren 400 kann anschließend enden.
Unter erneuter Bezugnahme auf Block 412 kann das Verfahren 400 zu Block 416 voranschreiten, falls die Temperatur des Öls, das durch den Durchgang 82 fließt und aus dem Auslass 70 tritt, unterhalb eines Deaktivierungstemperaturschwellenwerts liegt. Das Herunterregelsubmodul 344 des Steuermoduls 310 bestimmt bei Block 416 die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 (3). Das Verfahren 400 kann anschließend zu Block 418 voranschreiten.
Das Herunterregelsubmodul 344 des Steuermoduls 310 bestimmt bei Block 418, ob die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 über dem Herunterregeltemperaturschwellenwert liegt. Falls die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 über dem Herunterregeltemperaturschwellenwert liegt, kann das Verfahren 400 zu Block 420 voranschreiten. Das Herunterregelsubmodul 344 weist bei Block 420 eine Steuerlogik zum Anweisen des Steuermoduls 310 auf, um den den Stromleitungen 312 bereitgestellten elektrischen Strom zu verringern. Das Verfahren 400 kann anschließend zu Block 410 voranschreiten.
Unter erneuter Bezugnahme auf Block 418 kann das Verfahren 400 zu Block 422 voranschreiten, falls die Temperatur der Innenfläche 92 der Wandung 80 der Sekundärzuleitung 66 an dem Heizelement 90 unterhalb des Herunterregeltemperaturschwellenwerts liegt. Bei Block 422 wird elektrischer Strom weiterhin den Heizelementen 90 bei voller Stärke bereitgestellt. Das Verfahren 400 kann anschließend zurück zu Block 410 voranschreiten.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die Figuren kann das offenbarte System zur Motorschmierung sicherstellen, dass eine ausreichende Schmierung den verschiedenen Komponenten des Motorsystems während eines Starts des Motors in Höhenlage oder bei einem extrem kalten Klima bereitgestellt wird. Dem Fachmann wird ohne Weiteres klar sein, dass die offenbarten Heizelemente die Viskosität des Schmiermittels, das aus dem System austritt, verringern, wodurch die Geschwindigkeit des Motorstarts zunimmt. Die offenbarten Heizelemente können ebenso zu einer erhöhten Laufzeit des Starters, einer verringerten Größe des Starters und verringerter Abnutzung der Lager und Zahnradgetriebe während dem Starten führen. Einige derzeit verfügbare Motoren weisen darüber hinaus einen Vollzeiterhitzer zum Erhitzen von Öl auf. Im Gegensatz dazu verbraucht das offenbarte Heizsystem für eine Motorenschmierung weniger Strom als die derzeit verfügbaren Vollzeiterhitzer, da die offenbarten Heizelemente nach einem Motorstart schließlich deaktiviert werden.
Die Offenbarung weist darüber hinaus Ausführungsformen gemäß der nachstehend aufgeführten Klauseln auf:

Klausel 1. Ein Schmiermittelverteilungssystem für einen Motor, wobei das System aufweist: eine Schmiermittelquelle für den Motor; und mindestens eine Zuleitung, die mit der Schmiermittelquelle fluidisch verbunden ist, wobei die Zuleitung aufweist: eine Wandung, die einen Durchgang und einen Auslass festlegt, wobei die Zuleitung an dem Auslass endet, wobei Schmiermittel durch den Durchgang fließt und durch den Auslass aus der Zuleitung tritt; und ein Heizelement, das im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist, wobei das Heizelement selektiv aktiviert wird, um das Schmiermittel zu erhitzen, das durch den Durchgang fließt und aus dem Auslass tritt.
Klausel 2. Das Schmiermittelverteilungssystem nach Klausel 1, wobei das Heizelement einen Außenumfang des Durchgangs der Zuleitung vollständig umgibt.
Klausel 3. Das Schmiermittelverteilungssystem nach Klausel 1 oder 2, wobei die Zuleitung mit einer Primärzuleitung fluidisch verbunden ist.
Klausel 4. Das Schmiermittelverteilungssystem nach Klausel 3, wobei die Primärzuleitung sich in mehrere Zuleitungen unterteilt.
Klausel 5. Das Schmiermittelverteilungssystem nach den Klauseln 1 bis 4, wobei die Schmiermittelquelle ein Reservoir ist, das das Schmiermittel aufnimmt.
Klausel 6. Das Schmiermittelverteilungssystem nach Klausel 5, wobei das Heizelement basierend auf der Temperatur des Schmiermittels in dem Reservoir selektiv aktiviert wird.
Klausel 7. Das Schmiermittelverteilungssystem nach den Klauseln 1 bis 6, wobei das Heizelement während eines bevorstehenden Starts des Motors aktiviert wird.
Klausel 8. Das Schmiermittelverteilungssystem nach den Klauseln 1 bis 7, wobei das Heizelement Elemente für ein Erhitzen beinhaltet, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: resistiven Heizelementen und induktiven Heizelementen.
Klausel 9. Ein Steuersystem zum Erhitzen eines Schmiermittel eines Motors, aufweisend: ein Reservoir zum Aufnehmen von Schmiermittel; mindestens eine Zuleitung, die mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist, wobei die Zuleitung eine Wandung aufweist, die einen Durchgang, einen Auslass, und ein Heizelement festlegt, das im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist, wobei das Heizelement selektiv aktiviert wird, um das Schmiermittel zu erhitzen, das durch den Durchgang fließt und aus dem Auslass tritt; mindestens eine Stromleitung zur Bereitstellung von elektrischem Strom an das Heizelement; und ein Steuermodul in Kommunikation mit der mindestens einen Stromleitung, wobei das Steuermodul ein Aktivierungssignal und eine Reservoirtemperatur als Eingabe empfängt, wobei das Aktivierungssignal indikativ für einen bevorstehenden Start des Motors ist, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik aufweist für: Bestimmen, ob die Reservoirtemperatur unterhalb einer Zielstarttemperatur ist; und Aktivieren der mindestens einen Stromleitung, um elektrischen Stromfluss an das Heizelement in Reaktion auf ein Empfangen des Aktivierungssignals und der unterhalb der Zielstarttemperatur befindlichen Reservoirtemperatur zu ermöglichen.
Klausel 10. Das Steuersystem nach Klausel 9, wobei die Zielstarttemperatur indikativ für eine Viskosität des Schmiermittels in dem Reservoir ist.
Klausel 11. Das Steuersystem nach Klausel 9 oder 10, wobei das Steuermodul eine Temperatur des Schmiermittels basierend auf der Reservoirtemperatur, einer Motorlaufzeit und einer strukturellen Temperatur des Motors bestimmt.
Klausel 12. Das Steuersystem nach Klausel 11, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik zum Bestimmen aufweist, ob die Temperatur des Schmiermittels, das aus dem Auslass tritt, über einem Deaktivierungstemperaturschwellenwert liegt.
Klausel 13. Das Steuersystem nach Klausel 12, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik aufweist, um ein Bereitstellen des elektrischen Stroms an die mindestens eine Stromleitung in Reaktion auf die Temperatur des aus dem Auslass tretenden Schmiermittels zu beenden, die den Deaktivierungstemperaturschwellenwert überschreitet.
Klausel 14. Das Steuersystem nach den Klauseln 9 bis 13, wobei das Steuermodul eine Temperatur einer Innenfläche der Wandung der Zuleitung an dem Heizelement basierend auf der Reservoirtemperatur, einer Motorlaufzeit, einer elektrischen Leistungsaufnahme des Heizelements, strukturellen Temperatur des Motors und einer Flussrate bestimmt.
Klausel 15. Das Steuersystem nach Klausel 14, wobei das Steuermodul den elektrischen Strom, der der mindestens einen Stromleitung bereitgestellt wird, in Reaktion darauf herunterregelt, dass die Temperatur der Innenfläche der Wandung der Zuleitung an dem Heizelement einen Herunterregeltemperaturschwellenwert überschreitet.
Klausel 16. Das Steuersystem nach den Klauseln 9 bis 14, wobei das Reservoir mit einer Primärzuleitung fluidisch verbunden ist, wobei die Primärzuleitung in mehrere Zuleitungen verzweigt.
Klausel 17. Das Steuersystem nach Klausel 16, wobei die mehreren Zuleitungen jeweils ein jeweiliges Heizelement aufweisen, und wobei jedes der jeweiligen Heizelemente mit elektrischem Strom durch die mindestens eine Stromleitung versorgt wird.
Klausel 18. Ein Verfahren zum Erhitzen eines Schmiermittels in einem Motorsystem, wobei das Motorsystem einen Motor und ein Reservoir aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen eines Aktivierungssignals und einer Reservoirtemperatur durch ein Steuermodul, wobei das Aktivierungssignal einen bevorstehenden Motorstart anzeigt; Bestimmen durch das Steuermodul, ob die Reservoirtemperatur unterhalb der Zielstarttemperatur liegt; Bereitstellen elektrischen Stroms an die mindestens eine Stromleitung in Reaktion auf ein Empfangen des Aktivierungssignals und der unterhalb der Zielstarttemperatur befindlichen Reservoirtemperatur durch das Steuermodul, wobei die mindestens eine Stromleitung in Kommunikation mit dem Steuermodul steht und die mindestens eine Stromleitung elektrischen Strom an das mindestens eine Heizelement bereitstellt; und Aktivieren des mindestens einen Heizelements des Motorsystems, wobei das Motorsystem mindestens eine Zuleitung aufweist, die mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist, wobei die Zuleitung eine Wandung aufweist, die einen Durchgang, einen Auslass und das Heizelement festlegt, wobei das Heizelement im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist.
Klausel 19. Das Verfahren nach Klausel 18, aufweisend ein Beenden eines Bereitstellens des elektrischen Stroms an die mindestens eine Stromleitung in Reaktion darauf, dass eine Temperatur des Schmiermittels, das aus dem Auslass tritt, einen Deaktivierungstemperaturschwellenwert überschreitet.
Klausel 20. Das Verfahren nach Klausel 18 oder 19, aufweisend ein Verringern des elektrischen Stroms, der der mindestens einen Stromleitung bereitgestellt wird, in Reaktion darauf, dass eine Temperatur einer Innenfläche der Wandung der Zuleitung an dem Heizelement einen Herunterregeltemperaturschwellenwert überschreitet.

Während die hierin beschriebenen Ausgestaltungen der Vorrichtung und Verfahren bevorzugte Aspekte dieser Offenbarung bereitstellen, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf diese präzisen Ausgestaltungen der Vorrichtung und der Verfahren begrenzt ist und dass Änderungen darin vorgenommen werden können ohne von dem Bereich der Offenbarung abzuweichen.

Claims

Schmiermittelverteilungssystem (40) für einen Motor (20), wobei das Verteilungssystem aufweist: eine Schmiermittelquelle für den Motor; und mindestens eine Zuleitung (64, 66), die mit der Schmiermittelquelle fluidisch verbunden ist, wobei die Zuleitung aufweist: eine Wandung (80, 180, 280), die einen Durchgang (82) und einen Auslass (70) festlegt, wobei die Zuleitung an dem Auslass endet, wobei Schmiermittel durch den Durchgang fließt und durch der Auslass aus der Zuleitung tritt; und ein Heizelement (90, 190, 290), das im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist, wobei das Heizelement selektiv aktiviert wird, um das Schmiermittel zu erhitzen, das durch den Durchgang fließt und aus dem Auslass tritt.
Schmiermittelverteilungssystem (40) nach Anspruch 1, wobei das Heizelement (90) einen Außenumfang (94) des Durchgangs (82) der Zuleitung (64, 66) vollständig umgibt.
Schmiermittelverteilungssystem (40) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schmiermittelquelle ein Reservoir (30) ist, das das Schmiermittel aufnimmt, wobei das Heizelement (90, 190, 290) basierend auf einer Temperatur des Schmiermittels in dem Reservoir selektiv aktiviert wird.
Schmiermittelverteilungssystem (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Heizelement (90, 190, 290) während eines bevorstehenden Starts des Motors aktiviert wird.
Schmiermittelverteilungssystem (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Heizelement (90, 190, 290) Elemente für ein Erhitzen von Schmiermittel aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: resistiven Heizelementen (190, 194) und induktiven Heizelementen (290, 294).
Steuersystem (300) zum Erhitzen von Schmiermittel eines Motors (20), wobei das Steuersystem aufweist: das Schmiermittelverteilungssystem (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schmiermittelquelle ein Reservoir (30) zum Aufnehmen des Schmiermittels aufweist; mindestens eine Stromleitung (312), zum Bereitstellen elektrischen Stroms an das Heizelement (90, 190, 290); und ein Steuermodul (310) in Kommunikation mit der mindestens einen Stromleitung, wobei das Steuermodul ein Aktivierungssignal (314) und eine Reservoirtemperatur (320) als Eingang empfängt, wobei das Aktivierungssignal einen bevorstehenden Start des Motors anzeigt, wobei das Steuermodul eine Steuerlogik aufweist für: Bestimmen, ob die Reservoirtemperatur unterhalb einer Zielstarttemperatur ist; und Aktivieren der mindestens einen Stromleitung, damit elektrischer Strom zu dem Heizelement in Reaktion auf Empfangen des Aktivierungssignals und der sich unterhalb der Zielstarttemperatur befindlichen Reservoirtemperatur fließt.
Steuersystem (300) nach Anspruch 6, wobei die Zielstarttemperatur indikativ für eine Viskosität des Schmiermittels in dem Reservoir (30) ist.
Steuersystem (300) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Steuermodul (310) eine Temperatur des Schmiermittels, das aus dem Auslass (70) tritt, basierend auf der Reservoirtemperatur (320), einer Motorlaufzeit (322), und einer strukturellen Temperatur (324) des Motors bestimmt.
Steuersystem (300) nach Anspruch 8, wobei das Steuermodul (310) eine Steuerlogik zum Bestimmen aufweist, ob die Temperatur des Schmiermittels, das aus dem Auslass (70) tritt, über einem Deaktivierungstemperaturschwellenwert liegt, und wobei das Steuermodul eine Steuerlogik aufweist, um ein Bereitstellen des elektrischen Stroms an die mindestens eine Stromleitung (312) in Reaktion auf die Temperatur des aus dem Auslass tretenden Schmiermittels zu beenden, die den Deaktivierungstemperaturschwellenwert überschreitet.
Steuersystem (300) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Steuermodul (310) eine Temperatur einer Innenfläche (92) der Wandung (80) der Zuleitung (64, 66) an dem Heizelement (90) basierend auf der Reservoirtemperatur (320), einer Motorlaufzeit (322), einer elektrischen Leistungsaufnahme (326) des Heizelements, einer strukturellen Temperatur (324) des Motors, und einer Flussrate (328) bestimmt.
Steuersystem (300) nach Anspruch 10, wobei das Steuermodul (310) den elektrischen Strom, der der mindestens einen Stromleitung (312) bereitgestellt wird, in Reaktion darauf herunterregelt, dass die Temperatur der Innenfläche (92) der Wandung (80) der Zuleitung (64, 66) an dem Heizelement (90) einen Herunterregeltemperaturschwellenwert überschreitet.
Steuersystem (300) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei das Reservoir (30) mit einer Primärzuleitung (64) fluidisch verbunden ist, wobei die Primärzuleitung sich in mehrere Sekundärzuleitungen (66) verzweigt, wobei die mehreren Sekundärzuleitungen jeweils ein jeweiliges Heizelement (90) aufweisen, und wobei jedes der jeweiligen Heizelemente durch die mindestens eine Stromleitung (312) mit elektrischem Strom versorgt wird.
Verfahren (400) zum Erhitzen von Schmiermittel in einem Motorsystem, wobei das Motorsystem einen Motor (20) und ein Reservoir (30) aufweist, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen (402) eines Aktivierungssignals (314) und einer Reservoirtemperatur (320) durch ein Steuermodul (310), wobei das Aktivierungssignal einen bevorstehenden Motorstart anzeigt; Bestimmen (404) durch das Steuermodul, ob die Reservoirtemperatur unterhalb einer Zielstarttemperatur ist; Bereitstellen (408) elektrischen Stroms an mindestens eine Stromleitung (312) in Reaktion auf ein Empfangen des Aktivierungssignals und der sich unterhalb der Zielstarttemperatur befindlichen Reservoirtemperatur durch das Steuermodul, wobei die mindestens eine Stromleitung mit dem Steuermodul verbunden ist und die mindestens eine Stromleitung elektrischen Strom an das mindestens eine Heizelement (90) bereitstellt; und Aktivieren des mindestens einen Heizelements des Motorsystems, wobei das Motorsystem mindestens eine Zuleitung (64, 66), die mit dem Reservoir fluidisch verbunden ist, aufweist, wobei die Zuleitung eine Wandung (80) aufweist, die einen Durchgang (82), einen Auslass (70), und ein Heizelement festlegt, wobei das Heizelement im Wesentlichen in der Wandung der Zuleitung aufgenommen ist und an oder unmittelbar zulaufseitig von dem Auslass lokalisiert ist.
Verfahren (400) nach Anspruch 13, aufweisend Beenden (414) eines Bereitstellens des elektrischen Stroms an die mindestens eine Stromleitung (312) in Reaktion darauf, dass eine Temperatur des Schmiermittels, das aus dem Auslass (70) tritt, einen Deaktivierungstemperaturschwellenwert überschreitet.
Verfahren (400) nach Anspruch 13 oder 14, aufweisend ein Verringern (420) des elektrischen Stroms, der der mindestens einen Stromleitung (312) bereitgestellt wird, in Reaktion darauf, dass eine Temperatur einer Innenfläche (92) der Wandung (80) der Zuleitung (64, 66) an dem Heizelement (90 einen Herunterregeltemperaturschwellenwert überschreitet.