DE19754919A1

DE19754919A1 - System zur automatischen Steuerung eines Motorschmierströmungsmittelflusses

Info

Publication number: DE19754919A1
Application number: DE19754919A
Authority: DE
Inventors: Walter E Earleson
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1998-06-18
Also published as: US5669464A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System zum Eli minieren der Notwendigkeit, verunreinigtes Motorschmier strömungsmittel zu tauschen und wegzuwerfen, und zwar durch automatische Steuerung des Schmierströmungsmit telflusses in einen Verbrennungsmotor mit ersten und zweiten Reservoirs, die selektiv und getrennt in Verbin dung mit Einlaßöl- und Lagerschmiersystemen sind.

In Verbrennungsmotoren ist es wünschenswert, die Zeit zwischen dem Schmierölwechseln so weit wie möglich auszu dehnen. Die mit einem Ölwechsel assoziierten Kosten sind bei manchen Motoren beträchtlich. Manche Motoren, wie beispielsweise bei der elektrischen Leistungserzeugung und bei Pumpen verwendet, erfordern mehr als zweihundert fünfzig Gallonen Öl. Die Entsorgung des verschmutzen Öls ist auch kompliziert und teuer aufgrund der Umweltein schränkungen und der Handhabung. Die Motorabschaltzeit für einen Ölwechsel bei Anwendungen mit großem Motor, wie beispielsweise der Leistungserzeugung, bei Pumpen und bei ähnlichem, ist unerwünscht. Es ist daher wünschenswert, die Notwendigkeit für die Erfordernisse eines Ölwechsels bei Verbrennungsmotoren zu eliminieren.

Automatische Ölwechsel- und Nachfüllsysteme sind ent wickelt worden, die verschmutztes Verbrennungsmotor schmieröl entsorgen durch Vermischung des verschmutzten Motorschmieröls mit Motorbrennstoff, und durch darauf folgende Verbrennung der Brennstoff- und Schmierölmi schung im Motorverbrennungsprozeß. Diese Systeme eli minieren die Notwendigkeit von Ölwechseln und die Ent sorgung des verschmutzten Öls. Jedoch sind solche Systeme teuer und erfordern komplexe Komponenten, um ordnungsge mäß die Brennstoff- und Ölvermischung zu steuern, so daß ordnungsgemäße Verbrennungseigenschaften aufrechterhalten werden.

Bei automatischen Ölwechsel- und -nachfüllsystemen wird das Schmieröl vom Ölsumpf angesaugt und mit dem Brenn stoff vermischt. Wenn der Motor weiter arbeitet, wird das Öl weiter progressiv verunreinigt. Frisches Nachfüllöl wird zum verunreinigten Öl zugegeben, um eine adäquate Versorgung von Schmieröl für Motorlagerschmierzwecke auf rechtzuerhalten. Da der Ölsumpf nicht adäquat oder voll ständig abgelaufen ist, enthält die Versorgung des Schmieröls, welches an das Schmiersystem geliefert wird, immer etwas verunreinigtes Öl. Dies ist natürlich nicht zufriedenstellend, da eine Ölverunreinigung in frühzeiti ger Abnutzung der Verbrennungsmotorkomponenten, wie bei spielsweise der Lager, der Wellen, der Zylinder, der Kol benringe, der Ventile und von ähnlichem resultiert.

Die Unfähigkeit, das Sumpfölniveau auf ein akzeptables Niveau vor dem Füllen zu verringern, basiert auf der Not wendigkeit, eine adäquate Ölmenge im Sumpf für die Kompo nentenschmierzwecke zu halten. Auch wird ein Leerlaufen der Ansaugseite der Schmierölpumpe Pumpenkavitation ver ursachen. Diese Umstände sind inakzeptabel, da sie norma lerweise eine frühzeitige Abnutzung und früheres Versagen der Komponenten zur Folge haben.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein System vorgesehen, um automatisch den Fluß des Schmier strömungsmittels in einem Verbrennungsmotor zu steuern, und zwar mit einem Einlaßölsystem, mit einem Motorlager schmiersystem und ersten und zweiten Reservoirs bzw. Tanks, die jeweils getrennt Schmierströmungsmittel ent halten. Eine erste Strömungsmittelsteuervorrichtung lei tet einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Reservoir zum Motorlagerschmiersystem und vom ersten Reservoir zum Ein laßölsystem. Ein erster Sensor fühlt das Schmierströ mungsmittelniveau im ersten Reservoir ab und liefert ein erstes Signal ansprechend darauf, daß das Schmierströ mungsmittel auf einem vorgewählten niedrigen Niveau ist. Eine Steuervorrichtung empfängt das erste Signal und kon ditioniert darauf ansprechend die erste Strömungsmit telsteuervorrichtung, die Reservoirs zu wechseln bzw. um zuschalten und einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Re servoir zum Einlaßölsystem und vom ersten Reservoir an das Motorlagerschmiersystem zu liefern.

Gemäß eines weiteres Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein System zur automatischen Steuerung des Flusses von Schmierströmungsmittel in einem Verbrennungsmotor vorgesehen, und zwar mit einem Einlaßölsystem, mit einem Motorlagerschmiersystem und mit ersten und zweiten Re servoirs, die jeweils ein getrenntes Schmierströmungsmit tel enthalten. Ein erster Sensor, der mit dem ersten Re servoir verbunden ist, fühlt das Niveau des Schmierströ mungsmittels darin ab und liefert ein erstes Strömungs mittelniveausignal ansprechend darauf, daß das Schmier strömungsmittel im ersten Reservoir auf einem vorbestimm ten niedrigen Niveau ist. Ein zweiter Sensor, der mit dem zweiten Reservoir verbunden ist, fühlt das Niveau des Schmierströmungsmittels darin ab und liefert ein zweites Strömungsmittelniveausignal ansprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel im zweiten Reservoir auf einem vorbestimmten niedrigen Niveau ist. Ein erstes Ventil mit ersten und zweiten Richtungs- bzw. Leitungspositionen ist mit den ersten und zweiten Reservoirs und dem Einlaßöl- und Motorlagerschmiersystemen verbunden. Das erste Ventil liefert einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Reservoir zum Motorlagerschmiersystem und vom ersten Reservoir zum Einlaßölsystem in der ersten Position des ersten Ventils. Das erste Ventil liefert einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Reservoir zum Einlaßölsystem und vom ersten Re servoir zum Motorlagerschmiersystem in der zweiten Posi tion. Ein zweites Ventil mit ersten und zweiten Strö mungsmitteleitungspositionen ist mit dem Motorschmiersy stem und den ersten und zweiten Reservoirs verbunden. Das zweite Ventil leitet einen Strömungsmittelfluß vom Motor schmiersystem zum ersten Reservoir in der zweiten Positi on des zweiten Ventils, und vom Motorschmiersystem zum zweiten Reservoir in der ersten Position des zweiten Ven tils. Eine Steuervorrichtung, die mit den ersten und zweiten Sensoren verbunden ist, ist geeignet, um die er sten und zweiten Strömungsmittelniveausignale zu empfan gen. Die Steuervorrichtung liefert ein Ventilsteuersignal an die ersten und zweiten Ventile ansprechend auf den Empfang von einem der ersten und zweiten Strömungsmittel niveausignale. Die ersten und zweiten Ventile bewegen sich in die zweite Position ansprechend darauf, daß die Steuervorrichtung das erste Strömungsmittelniveausignal empfängt, und in die erste Position ansprechend darauf, daß die Steuervorrichtung das zweite Strömungsmittelni veausignal empfängt.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Er findung ist ein drittes Reservoir mit einem darin ent haltenen Nachfüllschmierströmungsmittel vorgesehen, um das ausgeleerte Reservoir der ersten und zweiten Reser voirs vor dem Schwenken bzw. Umschalten der ersten und zweiten Reservoirs aufzufüllen.

Fig. 1 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, die einen Verbrennungsmotor und ein System zur Steuerung des Strömungsmittelflusses zwischen den ersten und zweiten Reservoirs und den Motor schmier- und Einlaßölsystemen zeigt; und

Fig. 2 ist eine diagrammartige Schemazeichnung eines Ver brennungsmotors und Steuersystems der Fig. 1.

Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 besitzt ein Verbrennungsmotor 10 einen Motorblock 12, er ste und zweite Reservoirs 14, 16, die mit dem Motorblock 12 in irgendeiner geeigneten Weise verbunden sind, wie beispielsweise durch (nicht gezeigte) Gewindebefesti gungsmittel und eine Einlaßsammelleitung 18, die mit ei nem Zylinderkopf 20 verbunden ist, der am Motorblock 12 befestigt ist.

Die ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 sind mit einem gemeinsamen Gehäuse 17 gezeigt, und zwar mit einem Längs teil 22, der das Schmierströmungsmittel darin trennt. Es sei bemerkt, daß die Unterteilung 22 quer anstelle längs orientiert sein kann, ohne von der Erfindung abzuweichen. Getrennte Gehäuse können anstelle dem gemeinsamen Gehäuse 17, wie gezeigt, vorgesehen werden, ohne die Erfindung zu beeinflussen oder davon abzuweichen. Das Wichtige ist, daß das in dem ersten Reservoir 14 enthaltene Schmier strömungsmittel von dem Schmierströmungsmittel im zweiten Reservoir 16 getrennt ist. Diese Trennung verhindert eine Verunreinigung des einen Strömungsmittels durch das an dere.

Die Motoreinlaßsammelleitung 18 besitzt ein Einlaßöl system 24, welches eine Versorgung von Schmierströmungs mittel an die Einlaßventile und an assoziierte Strukturen verteilt. Ein solches System kann Düsen oder Öffnungen aufweisen, um das Schmierströmungsmittel an eine oder mehrere geeignete Stellen in der Einlaßsammelleitung und relativ zu den Einlaßventilen zu versprühen oder zu ver teilen (die alle nicht gezeigt sind). Dieses Schmieröl wird darauffolgend in die Motorbrennkammern gezogen und darin verbrannt, und zwar zusammen mit dem Motorbrenn stoff während des Motorbetriebs. Einlaßölsysteme 24, wie dieses, sind in der Technik wohlbekannt und werden nicht genauer besprochen.

Ein Motorlagerschmiersystem 26 besitzt eine Vielzahl von strömungsmittelgeleiteten Durchlässen bzw. Strömungsmit telleitungsdurchlässen, die darin vorgesehen sind, bei spielsweise im Motorblock, dem Zylinderkopf, der Kurbel welle und ähnlichem, um einen Schmierströmungsmittelfluß an die Motorlager und andere bewegliche Komponenten des Motors zu leiten (die alle nicht gezeigt sind). Da Schmiersysteme 26 und der Zweck davon in der Technik wohlbekannt sind, wird keine weitere Erläuterung zu sol chen Systemen gegeben.

Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, sind ein System 28 zur automatischen Steuerung des Flusses von Schmierströmungs mittel zwischen dem Einlaßölsystem 24, dem Schmiersystem 26 und den ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 schema tisch gezeigt. Das System 28 weist erste Strömungsmittel steuermittel 30 auf, um den Schmierströmungsmittelfluß vom zweiten Reservoir 16 zum Motorlagerschmiersystem zu leiten, und vom ersten Reservoir 14 zum Einlaßölsystem 24 in einer ersten Position 32 der ersten Steuermittel 30 und vom ersten Reservoir 14 zum Motorlagerschmiersystem 26 und vom zweiten Reservoir zum Einlaßölsystem in einer zweiten Position 34 der ersten Steuermittel. Die ersten Strömungsmittelsteuermittel 30 weisen ein erstes Ventil 36 auf, ein Zwei-Positionen-Vier-Wege-Ventil, welches in einer ersten Strömungsmittelweiterleitungsleitung 38 an geordnet ist, die das erste Reservoir 14 mit dem Einlaß ölsystem 24 verbindet, und in einer zweiten Strömungsmit telweiterleitungsleitung 40, die das zweite Reservoir 16 mit dem Lagerschmiersystem 26 verbindet. Das erste Ventil 36 ist zwischen ersten und zweiten Positionen 32, 34 durch ein Paar von Elektromagneten 42 bewegbar. Das erste Ventil 36 wird in der umgeschalteten bzw. eingeschalteten ersten und zweiten Position durch einen Sperrmechanismus 44 von irgendeiner im Handel verfügbaren Art gehalten. Der Sperrmechanismus 44 kann ein Paar von beabstandeten Nuten auf dem Ventilkolben des ersten Ventils aufweisen, und einen federvorgespannten Stößel, der mit einer der Nuten in Eingriff steht (die alle nicht gezeigt sind). Es sei bemerkt, daß ein Paar von Ventilen, eines in jeder der ersten und zweiten Leitungen angeordnet, für das erste Ventil 36 eingesetzt werden kann, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Eine erste Schmierströmungsmitteleitungspumpe 46 ist mit der ersten Leitung 38 zwischen dem ersten Ventil 36 und dem Einlaßölsystem 24 verbunden bzw. angeschlossen. Die erste Pumpe 46 zieht Schmierströmungsmittel von einem der ersten und zweiten Reservoire 14, 16, und zwar bestimmt durch die Position des ersten Ventils 36, und leitet das Schmierströmungmittel an das Einlaßölsystem 24. Die erste Pumpe 46 ist vorzugsweise eine Axialkolbenpumpe, die von einer Nockenwelle des Motors angetrieben wird, und zwar durch eine Schubstange. Da solche Pumpen in der Technik wohlbekannt sind, werden sie nicht genauer besprochen.

Eine zweite Schmierströmungsmittelleitungspumpe 48 ist in der zweiten Leitung 40 zwischen dem ersten Steuerventil 36 und dem Lagerschmiersystem 26 verbunden bzw. ange schlossen. Die zweite Pumpe 48 zieht Schmierströmungsmit tel von einem der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16, wie von der Position des ersten Ventils 36 bestimmt, und leitet das Schmierströmungsmittel an das Lagerschmiersy stem 26. Die zweite Pumpe 48 ist vorzugsweise eine Dreh pumpe von irgendeiner geeigneten Art, die in der Technik wohlbekannt ist, beispielsweise eine Zahnradpumpe.

Zweite Strömungsmittelsteuermittel 50 sind mit dem Motor schmiersystem 26 und den ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 verbunden. Die zweiten Strömungsmittelsteuermittel 50 liefern einen Rückschmierströmungsmittelfluß vom Mo torlagerschmiersystem 26 zu einem ausgewählten der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16. Die zweiten Strömungs mittelsteuermittel 50 weisen ein zweites Ventil 52 auf, ein Zwei-Positionen-Vier-Wege-Ventil, und zwar mit ersten und zweiten Strömungsmitteleitungspositionen 54, 56. Das zweite Ventil 52 ist zwischen den ersten und zweiten Po sitionen 54, 56 bewegbar. Das zweite Ventil 52 ist zwi schen einer Ablaufleitung 58, die das Lagerschmiersystem 26 mit dem zweiten Ventil 52 verbindet, und den ersten und zweiten Ablaufleitungen 60, 62 angeordnet, die das zweite Ventil 52 mit den ersten bzw. zweiten Reservoirs 14, 16 verbinden. Der Motorblock 12 ist vorzugsweise an einer Verbindung mit den Reservoirs 14, 16 abgedichtet und definiert eine Motorblockabteilung 64. Die Ablauflei tung 58 verbindet das Lagerschmiersystem mit dem zweiten Ventil 52 mittels der Ablaufverbindung 58 mit dem abge dichteten Motorblockabteil 64. Das zweite Ventil 52 lie fert in der ersten Position 54 einen Rückströmungsmit telfluß vom Lagerschmiersystem 26 zum zweiten Reservoir 16 mittels der zweiten Leitung 62, und in der zweiten Po sition 56 liefert es einen Rückströmungsmittelfluß an das erste Reservoir 14 mittels der ersten Leitung 60. Das zweite Ventil 52 ist zwischen den ersten und zweiten Po sitionen 54, 56 mittels eines Paares von Elektromagneten 66 bewegbar. Das zweite Ventil 52 wird in der einge schalteten bzw. verschobenen einen der ersten und zweiten Positionen 54, 56 durch einen Sperrmechanismus 68 von ir gendeiner geeigneten im Handel erhältlichen Bauart gehal ten, wie beispielsweise der oben besprochenen Bauart. Ein Paar von Ventilen, eines angeordnet in jeder der ersten und zweiten Leitungen, kann für das zweite Ventil 52 ein gesetzt werden, ohne vom Geiste der Erfindung abzu weichen.

Das System weist dritte Strömungsmittelsteuermittel 70 auf, die mit den ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 verbunden sind, um selektiv die Leitung von Nachfüll schmierströmungsmittel von einem dritten Reservoir 71 zu einem der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 zu steu ern. Die dritten Strömungsmittelsteuermittel 70 weisen ein drittes Ventil 72 auf, ein Drei-Positionen-Vier-Wege- Ventil mit ersten und zweiten Strömungsmittelleitungs positionen 74, 76, und mit einer dritten Strömungsmit telblockierungsposition 78. Das dritte Ventil 72 ist zwi schen den ersten, zweiten und dritten Positionen 74, 76, 78 bewegbar. Eine Nachfüllströmungsmittelweiter leitungsleitung 80 verbindet das dritte Reservoir 71 mit dem dritten Ventil 72 und die ersten und zweiten Nach füllströmungsmittelweiterleitungsleitungen 82, 84 ver binden das dritte Ventil 72 mit den ersten und zweiten Reservoirs 14, 16. Das dritte Ventil 72 liefert in seiner ersten Position 74 Nachfüllströmungsmittelfluß von dem dritten Reservoir 71 zum ersten Reservoir 14 mittels der ersten Leitung 82 und in der zweiten Position 46 liefert es Nachfüllströmungsmittelfluß vom dritten Reservoir 71 zum zweiten Reservoir 16 mittels der zweiten Leitung 84. Ein Nachfüllströmungsmittelfluß wird im dritten Ventil 72 in der dritten Position 78 davon blockiert, und zwar ge gen ein Durchlaufen zu den ersten und zweiten Leitungen 82, 84 zu den ersten und zweiten Reservoirs 14, 16. Das dritte Ventil 72 ist bewegbar zwischen den ersten und zweiten Positionen 74, 76, und zwar mittels eines Paars von Elektromagneten 86. Das dritte Ventil 72 wird durch Federn 88 zentriert und normalerweise in die dritte Posi tion 78 vorgespannt. Ein Paar von Ventilen, eines in je der der ersten und zweiten Leitungen angeordnet, kann für das dritte Ventil 72 eingesetzt werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.

Erste Abfühlmittel 90 sind vorgesehen, um das Schmier strömungsmittelniveau im ersten Reservoir 14 abzufühlen, und liefern ein erstes Strömungsmittelniveausignal an sprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel auf ei nem vorgewählten niedrigen Niveau ist, und liefern ein drittes Strömungsmittelniveausignal ansprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel auf einem vorbestimmten vollen Niveau ist. Die ersten Abfühlmittel 90 sind in dem ersten Reservoir 14 angeordnet und damit verbunden. Wie gezeigt, sind die ersten Abfühlmittel 90 als ein Paar von Schaltern 92 konfiguriert, wobei jeder Schwimmittel be sitzt, welche auf das Schmierströmungsmittelniveau und die Position der Schwimmittel 94 anspricht. Es sei be merkt, daß andere geeignete Vorrichtungen zum Abfühlen des Strömungsmittelniveaus als Äquivalent und innerhalb des Umfangs der Erfindung angesehen werden.

Zweite Abfühlmittel 96 fühlen das Schmierströmungsmittel niveau im zweiten Reservoir 16 ab und liefern ein zweites Strömungsmittelniveausignal ansprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel auf einem vorgewählten niedrigen Niveau ist, und liefern ein viertes Strömungsmittelni veausignal ansprechend darauf, daß das Schmierströmungs mittel auf einem vorbestimmten vollen Niveau ist. Die zweiten Abfühlmittel 96 sind im zweiten Reservoir 16 an geordnet und damit verbunden. Wie gezeigt, sind die zwei ten Abfühlmittel derart konfiguriert, daß sie ein Paar von Schaltern 98 besitzen, und zwar jeweils mit Schwim mitteln 100, die auf das Schmierströmungsmittelniveau und die Position der Schwimmittel 100 ansprechen. Es sei be merkt, daß andere Vorrichtungen, geeignet zum Abfühlen des Strömungsmittelniveaus, als äquivalent und innerhalb des Umfangs der Erfindung angesehen werden.

Steuermittel 102, die mit den ersten Strömungsmittel steuermitteln 30 verbunden sind, nehmen das erste Strö mungsmittelniveausignal auf und konditionieren darauf an sprechend die ersten Strömungsmittelsteuermittel 30, um einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Reservoir 16 zum Einlaßölsystem 24 zu liefern, und vom ersten Reservoir 16 zum Motorlagerschmiersystem 26 ansprechend auf den Emp fang eines ersten Strömungsmittelniveausignals. In ähnli cher Weise empfangen die Steuermittel 102 ein zweites Strömungsmittelniveausignal und konditionieren darauf an sprechend die ersten Strömungsmittelsteuermittel 30, um einen Strömungsmittelfluß vom ersten Reservoir 14 zum Einlaßölsystem 24 zu liefern, und vom zweiten Reservoir 16 zum Motorlagerschmiersystem 26 ansprechend auf den Empfang des zweiten Strömungsmittelniveausignals. In dem speziellen gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elek tromagneten 42 eines ersten Ventils 36 der ersten Strö mungsmittelsteuermittel 30 mit den Steuermitteln 102 durch erste und zweite elektrische Leiter 104, 106 ver bunden. Der zweite elektrische Leiter 106 leitet ein Ven tilsteuersignal an das erste Ventil 36 ansprechend dar auf, daß die Steuermittel das erste Strömungsmittel niveausignal empfangen, und der erste elektrische Leiter 104 leitet ein Ventilsteuersignal an das erste Ventil 36 ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das zweite Strömungsmittelniveausignal empfangen. Das erste Ventil 36 bewegt sich zur zweiten Position 34 ansprechend auf den Empfang eines Ventilsteuersignals, welches vom zwei ten elektrischen Leiter 106 geliefert wird, und das erste Ventil 36 bewegt sich auf die erste Position 32 anspre chend auf den Empfang eines Ventilsteuersignals, welches vom ersten elektrischen Leiter 104 geliefert wird.

Die Steuermittel 102 sind auch mit den zweiten Strö mungsmittelsteuermitteln 50 verbunden und konditionieren darauf ansprechend die zweiten Strömungsmittelsteuer mittel 50, um einen Rückströmungsmittelfluß von dem La gerschmiersystem 26 zu einem ausgewählten Reservoir der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 zu liefern. Insbe sondere konditionieren die Steuermittel 102 die zweiten Strömungsmittelsteuermittel 50, um einen Rückschmierströ mungsmittelfluß von dem Motorlagerschmiersystem 26 zum ersten Reservoir 14 zu liefern, und zwar ansprechend dar auf, daß die Steuermittel 102 das erste Strömungsmit telniveausignal empfangen. Alternativ konditionieren die Steuermittel 102 die zweiten Strömungsmittelsteuermittel 50, um einen Rückschmierströmungsmittelfluß von dem Mo torlagerschmiersystem 26 zum zweiten Reservoir 16 zu lie fern, und zwar ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das zweite Strömungsmittelniveausignal empfangen. In dem speziellen gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elektromagneten 66 des zweiten Ventils 52 mit den Steuer mitteln 102 mittels der ersten und zweiten elektrischen Leitern 108, 110 verbunden. Der zweite elektrische Leiter 110 leitet ein Ventilsteuersignal an das zweite Ventil 52 ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das erste Strömungsmittelniveausignal empfangen, und der erste elektrische Leiter 108 leitet ein Ventilsteuersignal an das zweite Ventil 50 ansprechend darauf, daß die Steuer mittel 102 das zweite Strömungsmittelniveausignal empfan gen. Das zweite Ventil 52 bewegt sich in die erste Posi tion 54 ansprechend auf den Empfang eines Ven tilsteuersignals, welches vom ersten elektrischen Leiter 108 geliefert wird, und das zweite Ventil 52 bewegt sich zur zweiten Position 56 ansprechend auf den Empfang eines Ventilsteuersignals, welches vom zweiten elektrischen Leiter 110 geliefert wird.

Die Steuermittel 102 sind auch mit den dritten Strömungs mittelsteuermitteln 70 verbunden und konditionieren dar auf ansprechend die dritten Strömungsmittelsteuermittel 70, um einen Nachfüllströmungsmittelfluß vom dritten Re servoir 71 zu einem ausgewählten Reservoir der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 zu liefern. Insbesondere kondi tionieren die Steuermittel 102 die dritten Strömungsmit telsteuermittel 70, um einen Nachfüllströmungsmittelfluß vom dritten Reservoir 71 zum ersten Reservoir 14 zu lie fern, und zwar ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das erste Strömungsmittelniveausignal empfangen, und konditionieren die dritten Strömungs mittelsteuerflußmittel 70, um einen Nachfüllströmungsmit telfluß an das zweite Reservoir 16 zu liefern, und zwar ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das zweite Strömungsmittelniveausignal empfangen. Es wird bevorzugt, daß die Steuermittel 102 die dritten Strömungsmittelsteu ermittel 70 konditionieren, um einen Nachfüllströmungs mittelfluß zu liefern, um das ausgeleerte eine Reservoir der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 zu füllen, und zwar vor der Konditionierung der ersten und zweiten Strö mungsmittelsteuermittel 30, 50 und dem Umschalten bzw. Schwenken der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16. In dem speziellen, gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elektromagneten 86 des dritten Ventils 72 mit den Steuer mitteln 102 verbunden, und zwar mittels der ersten und zweiten elektrischen Leiter 112, 114. Der erste elek trische Leiter 112 leitet ein Ventilsteuersignal an das dritte Ventil 72 ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das erste Strömungsmittelniveausignal empfangen, und der zweite elektrische Leiter 114 leitet ein Ventilsteu ersignal an das dritte Ventil 72 ansprechend darauf, daß die Steuermittel 102 das zweite Strömungsmittelniveau signal empfangen. Das dritte Ventil 72 bewegt sich in die erste Position 74 ansprechend auf den Empfang des Ventil steuersignals, welches vom ersten elektrischen Leiter 112 geliefert wird, und das dritte Ventil 72 bewegt sich in die zweite Position 76 ansprechend auf den Empfang eines Ventilsteuersignals, welches von dem zweiten elektrischen Leiter 114 geliefert wird. Das dritte Ventil 72 ist nor malerweise in die dritte Position 78 in Abwesenheit eines Ventilsteuersignals vorgespannt.

Die Steuermittel 102 sind mit den ersten Abfühlmitteln 90 verbunden, wie beispielsweise mit dem Paar von Schaltern davon, und zwar durch erste und zweite Leiter 116, 118. Die Steuermittel 102 sind auch mit den zweiten Ab fühlmitteln 96 verbunden, wie beispielsweise mit einem Paar von Schaltern davon durch erste und zweite Leiter 120, 122. Die ersten und zweiten Leiter 116, 118 leiten jeweils die ersten und dritten Signale von den ersten Ab fühlmitteln 90 zu den Steuermitteln 102, und die ersten und zweiten Leiter 120, 122 leiten jeweils die zweiten und vierten Signale von den zweiten Abfühlmitteln 96 zu den Steuermitteln 102.

Die Steuermittel 102 weisen vorzugsweise einen Controller bzw. eine Steuervorrichtung 124 mit einer I/O- bzw. Ein/Aus-Schnittstelle 126 auf, mit einem Prozessor 128, mit einem Speicher 130, wobei vorprogrammierte Instruk tionen oder Anweisungen in dem Speicher gespeichert sind, und mit einem Treiber 132, alle von herkömmlicher Kon struktion. Die ersten, zweiten und dritten Ventile 36, 52, 72 sind mit dem Treiber 132 durch erste und zweite Leiter 104, 106, 108, 110, 112, 114 verbunden. Der Pro zessor 128 ist mit dem Treiber 132 verbunden und weist den Treiber 132 an, die ersten, zweiten und dritten Ven tile 36, 52, 72 gemäß der vorprogrammierten Instruktionen zu betätigen. Die I/O-Schnittstelle 136 ist mit den er sten und zweiten elektrischen Leitern 116, 118, 120, 122 der ersten und zweiten Abfühlmittel 90, 96 verbunden und empfängt die Signale davon. Der Prozessor 128 führt die vorprogrammierten Instruktionen oder Anweisungen aus und liefert die Ventilsteuersignale gemäß der ersten, zwei ten, dritten und vierten Signale, die von den ersten und zweiten Abfühlmitteln 90, 96 empfangen werden.

Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 2 eliminiert das System 28 die Notwendigkeit von Schmier mittelwechseln und von Abschaltzeit, die damit assoziiert ist, und hält eine relativ saubere Schmierströmungsmit telversorgung für das Motorlagerschmiersystem 26 auf recht, und zwar durch Aufrechterhalten von ersten und zweiten getrennten Schmierreservoirs 14, 16 für die Mo torlagerschmierungs- und Einlaßölsysteme 26, 24 durch au tomatisches Umschalten bzw. Wechseln der Reservoirs 14, 16, wenn das Schmierströmungsmittel für das Einlaßölsy stem 24 verbraucht ist (ein vorbestimmtes Niveau er reicht), und durch automatisches Wiederfüllen des ausge leerten einen der Reservoirs 14, 16.

Das System 28 spricht darauf an, daß das Schmierströ mungsmittelniveau im ersten Reservoir 14 auf einem vor bestimmten niedrigen Niveau ist, und zwar durch Liefern des ersten Strömungsmittelniveausignals an die Steuer mittel 102. Die Steuermittel sprechen auf dieses Signal an und konditionieren die ersten, zweiten und dritten Strömungsmittelsteuermittel 30, 50, 70. Diese Konditio nierung bewirkt ein Umschalten der Reservoirs 14, 16, so daß die Richtung des Strömungsmittelsflusses anstelle vom ersten Reservoir 14 zum Einlaßölsystem 24 und vom zweiten Reservoir 16 zum Motorlagerschmiersystem 26 (wie in Fig. 2 gezeigt) geleitet zu werden, vom zweiten Reservoir 16 zum Einlaßölsystem 24 und vom ersten Reservoir 14 zum Mo torlagerschmiersystem 26 geliefert wird.

Zum gleichen Zeitpunkt der Konditionierung der ersten Strömungsmittelsteuermittel 30 werden die zweiten Strö mungsmittelsteuermittel 50 konditioniert, um die Richtung des Rückschmierströmungsmittelflusses umzuschalten, so daß an Stelle vom Motorlagerschmiersystem 26 zum zweiten Reservoir 16 geleitet zu werden, der Rückschmierströ mungsmittelfluß vom Motorlagerschmiersystem 26 zum ersten Reservoir 14 geliefert wird.

Die dritten Strömungsmittelsteuermittel 70 sind konditio niert, um einen Nachfüllschmierströmungsmittelfluß vom dritten Reservoir 71 zu dem nun im wesentlichen geleerten ersten Reservoir zu liefern, und zwar gerade vor dem Um schalten der ersten und zweiten Reservoirs 14, 16, so daß eine adequate Versorgung mit sauberen Schmierströmungs mittel für die Lieferung an das Motorlagerschmiersystem 26 verfügbar ist. Die oben besprochene Konditionierung wird erreicht durch Liefern von Ventilsteuersignalen an die ersten, zweiten und dritten Strömungsmittelsteuer mittel 30, 50, 70, um die Ventile 32, 52, 72 davon zu konditionieren, und zwar zur Bewegung in die geeignete der ersten und zweiten Positionen 32, 34, 54, 56, 74, 76, und um dadurch einen Schmierströmungsmittelfluß in die ordnungsgemäße Richtung zu leiten.

Die Beendigung des Füllens von einem der ersten und zwei ten Reservoirs 14, 16 wird erreicht, wenn das Strömungs mittelniveau in einem der ersten und zweiten gerade ge füllten Reservoirs 14, 16 das volle Niveau erreicht, und ein geeignetes der dritten und vierten Signale von den Steuermitteln 102 empfangen wird. Die Steuermittel 102 sprechen auf dieses Signal an und konditionieren die dritten Strömungsmittelflußsteuermittel 70, um die Lie ferung eines Nachfüllströmungsmittelflusses vom dritten Reservoir 71 zum gerade gefüllten Reservoir 14, 16 zu stoppen. Der Strömungsmittelfluß zum Reservoir 14, 16 wird gestoppt, wenn das dritte Ventilsteuersignal beendet wird, und das dritte Ventil 72 wird in die dritte Posi tion 78 unter Einfluß der Zentrierungsfedern 88 zurück gestellt.

Die Steuermittel 102 kehren das Obige um, wenn das Schmierströmungsmittel, welches vom zweiten Reservoir 16 zum Einlaßölsystem 24 geliefert wird, im Verbrennungspro zeß verbraucht wird, und wenn das Schmierströmungsmittel niveau im zweiten Reservoir 16 das vorbestimmte niedrige Niveau erreicht. Die Steuermittel 102 sprechen auf den Empfang des zweiten Strömungsmittelniveausignals an, und zwar durch Konditionieren der ersten, zweiten und dritten Strömungsmittelsteuersysteme 30, 50, 70, um die Richtung des Schmierströmungsmittelflusses umzukehren, und um au tomatisch die ersten und zweiten Reservoirs 14, 16 um zuschalten, und um das im wesentlichen ausgeleerte der Reservoirs 14, 16 aufzufüllen.

Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Er findung können aus einer weiteren Durchsicht der Be schreibung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Ein System zur automatischen Steuerung eines Schmierströ mungsmittelflusses in einem Verbrennungsmotor mit einem Motorlagerschmiersystem, einem Einlaßölsystem und einem Paar von Schmierströmungsmittelreservoirs zum Vorsehen eines getrennten Schmierströmungsmittels zur Lieferung an die Motorlagerschmier- und Einlaßölsysteme ist vorgese hen. Ansprechend darauf, daß das Strömungsmittelniveau in einem der Reservoirs, die an das Einlaßölsystem geliefert werden, auf einem vorbestimmten niedrigen Niveau ist, schaltet die Steuervorrichtung die Reservoirs um und lie fert einen Strömungsmittelfluß vom anderen Reservoir zum Einlaßölsystem. Die Steuervorrichtung weist das Füllen des Reservoirs mit niedrigem Niveau vor der Lieferung des Schmierströmungsmittels aus diesem Reservoir an das Mo torlagerschmiersystem an. Das System eliminiert die Not wendigkeit für Schmierströmungsmittelwechsel.

Claims

1. System zur automatischen Steuerung des Flusses von Schmierströmungsmittel in einem Verbrennungsmotor mit einem Einlaßölsystem und einem Motorlager schmiersystem, wobei das System folgendes aufweist:
ein erstes Reservoir und ein zweites Reservoir, je weils mit einem darin enthaltenen Schmierströmungs mittel, wobei die Schmierströmungsmittel voneinander getrennt sind;
erste Strömungsmittelsteuermittel zum Leiten eines Strömungsmittelflusses vom zweiten Reservoir zum Mo torlagerschmiersystem und vom ersten Reservoir zum Einlaßölsystem;
erste Abfühlmittel zum Abfühlen des Schmierströ mungsmittelniveaus im ersten Reservoir und zum Lie fern eines ersten Signals ansprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel auf einem vorgewählten niedrigen Niveau ist;
Steuermittel zum Empfang des ersten Signals und um darauf ansprechend die ersten Strömungsmittelsteuer mittel zu konditionieren, um die Reservoirs umzu schalten und um einen Strömungsmittelfluß vom zwei ten Reservoir zum Einlaßölsystem und vom ersten Re servoir zum Motorlagerschmiersystem zu liefern.

2. System nach Anspruch 1, welches folgendes aufweist:
zweite Strömungsmittelsteuermittel, die mit dem Mo torschmiersystem und dem ersten und zweiten Reser voir verbunden sind, um einen Rückschmierströmungs mittelfluß vom Motorlagerschmiersystem zu einem ge wählten einen der ersten und zweiten Reservoirs zu liefern;
wobei die Steuermittel mit den zweiten Strömungsmit telsteuermitteln verbunden sind und die zweiten Strömungsmittelsteuermittel konditionieren, um die Reservoirs umzuschalten, und um den Rückschmierströ mungsmittelfluß vom Motorlagerschmiersystem zum er sten Reservoir ansprechend darauf zu liefern, daß die Steuermittel das erste Signal empfangen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, welches folgendes aufweist:
zweite Abfühlmittel zum Abfühlen des Strömungsmit telniveaus in dem zweiten Reservoir und zum Liefern eines zweiten Signals ansprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel in dem zweiten Reservoir auf einen vorgewählten niedrigen Niveau ist;
wobei die Steuermittel mit den zweiten Abfühlmitteln verbunden sind, und die ersten Strömungsmittelsteu ermittel konditionieren, um die Reservoirs umzu schalten, und um einen Strömungsmittelfluß vom zwei ten Reservoir zum Motorlagerschmiersystem und vom ersten Reservoir zum Einlaßölsystem zu liefern, und zwar ansprechend auf den Empfang des zweiten Sig nals.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 2, welches folgendes auf weist:
ein drittes Reservoir mit einem darin enthaltenen Nachfüllschmierströmungsmittel;
dritte Strömungsmittelsteuermittel, die mit den er sten, zweiten und dritten Reservoirs verbunden sind, um selektiv das Weiterleiten von Nachfüllströmungs mittel vom dritten Reservoir zu den ersten und zwei ten Reservoirs zu steuern;
wobei die Steuermittel mit den dritten Strömungsmit telsteuermitteln verbunden sind, und die dritten Strömungsmittelsteuermittel konditionieren, um einen Nachfüllschmierströmungsmittelfluß an eines der er sten und zweiten Reservoirs zu liefern, und zwar an sprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel in einem der ersten und zweiten Reservoirs auf dem vor gewählten niedrigen Niveau ist.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 3, welches folgendes auf weist:
ein drittes Reservoir mit einem darin enthaltenen Nachfüllschmierströmungsmittel;
dritte Strömungsmittelsteuermittel, die mit den er sten, zweiten und dritten Reservoirs verbunden sind, um selektiv das Leiten von Nachfüllschmierströ mungsmittel an die ersten und zweiten Reservoirs zu steuern;
wobei die Steuermittel mit den dritten Strömungsmit telsteuermitteln verbunden sind und die dritten Strömungsmittelsteuermittel konditionieren, um einen Nachfüllschmierströmungsmittelfluß an eines der er sten und zweiten Reservoirs zu liefern, und zwar an sprechend darauf, daß das Schmierströmungsmittel in dem einen der ersten und zweiten Reservoirs auf dem vorgewählten niedrigen Niveau ist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 5, wobei die ersten Abfühl mittel eine drittes Signal liefern, und zwar anspre chend darauf, daß das Schmierströmungsmittel in dem ersten Reservoir auf einem vorbestimmten vollen Ni veau ist, und wobei die zweiten Abfühlmittel ein viertes Signal ansprechend darauf liefern, daß das Strömungsmittelniveau im zweiten Reservoir auf einem vorbestimmten vollen Niveau ist, wobei die Steuer mittel die dritten und vierten Signale empfangen und die dritten Strömungsmittelsteuermittel konditionie ren, um die Lieferung von Nachfüllschmierströmungs mittel an das eine der ersten und zweiten Reservoirs zu stoppen, und zwar ansprechend darauf, daß das ei ne der ersten und zweiten Reservoirs auf dem vor gewählten vollen Niveau ist.

7. System zur automatischen Steuerung des Flusses von Schmierströmungsmittel in einem Verbrennungsmotor mit einem Einlaßölsystem und einem Motorlager schmiersystem, wobei das System folgendes aufweist:
ein erstes Reservoir mit einem Schmierströmungs mittel darin;
ein zweites Reservoir mit einem Schmierströmungsmit tel darin, wobei die Schmierströmungsmittel in den ersten und zweiten Reservoirs voneinander getrennt sind;
einen ersten Sensor, der mit dem Reservoir verbunden ist und ein Niveau des Schmierströmungsmittels darin abfühlt, wobei der erste Sensor ein erstes Strö mungsmittelniveausignal ansprechend darauf liefert, daß das Schmierströmungsmittel im ersten Reservoir auf einem vorbestimmten niedrigen Niveau ist;
einen zweiten Sensor, der mit dem zweiten Reservoir verbunden ist und ein Niveau des Schmierströmungs mittels darin abfühlt, wobei der zweite Sensor ein zweites Strömungsmittelniveausignal ansprechend dar auf liefert, daß das Schmierströmungsmittel im zwei ten Reservoir auf einem vorbestimmten niedrigen Ni veau ist;
ein erstes Ventil mit ersten und zweiten Strömungs mittelleitungspositionen, welches dazwischen beweg bar ist, wobei das erste Ventil mit den ersten und zweiten Reservoirs und den Einlaßöl- und Motorlager schmiersystemen verbunden ist, wobei das erste Ven til einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Reservoir zum Motorlagerschmiersystem und vom ersten Reservoir zum Einlaßölsystem in der ersten Position leitet, und einen Strömungsmittelfluß vom zweiten Reservoir zum Einlaßölsystem und vom ersten Reservoir zum Mo torlagerschmiersystem in der zweiten Position lei tet;
ein zweites Ventil mit ersten und zweiten Strömungs mittelleitungspositionen, welches dazwischen beweg lich ist, wobei das zweite Ventil mit dem Motor schmiersystem und dem ersten und zweiten Reservoir verbunden ist, wobei das zweite Ventil einen Strö mungsmittelfluß von dem Motorschmiersystem zum er sten Reservoir in der zweiten Position leitet und vom Motorschmiersystem zum zweiten Reservoir in der ersten Position;
eine Steuervorrichtung, die mit den ersten und zwei ten Sensoren verbunden ist und geeignet ist, um er ste und zweite Strömungsmittelniveausignale zu emp fangen, wobei die Steuervorrichtung mit den ersten und zweiten Ventilen verbunden ist und ein Ventil steuersignal an die ersten und zweiten Ventile an sprechend auf den Empfang von einem der ersten und zweiten Strömungsmittelniveausignale liefert, wobei sich die ersten und zweiten Ventile in die zweite Position ansprechend darauf bewegen, daß die Steuer vorrichtung das erste Strömungsmittelniveausignal empfängt, und in die erste Position ansprechend dar auf, daß die Steuervorrichtung das zweite Strö mungsmittelniveausignal empfängt.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 7, welches folgendes auf weist:
ein Nachfüllreservoir, welches eine Versorgung von Schmierströmungsmittel enthält;
ein drittes Ventil, welches mit dem Nachfüllreser voir, den ersten und zweiten Reservoirs verbunden ist, wobei das dritte Ventil erste und zweite Strö mungsmitteleitungspositionen besitzt und dazwischen bewegbar ist, wobei das Nachfüllventil einen Nach füllströmungsmittelfluß vom Nachfüllreservoir zum ersten Reservoir in der ersten Position leitet, und einen Strömungsmittelfluß an das zweite Reservoir in der zweiten Position leitet;
wobei die Steuervorrichtung mit dem dritten Ventil verbunden ist und ein Ventilsteuersignal an das dritte Ventil liefert, und zwar ansprechend auf den Empfang von einem der ersten und zweiten Signale, wobei sich das dritte Ventil in die erste Position ansprechend darauf bewegt, daß die Steuervorrichtung das erste Signal empfängt, und in die zweite Posi tion ansprechend darauf, daß die Steuervorrichtung das zweite Signal empfängt.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 8, wobei das dritte Ventil eine dritte Position besitzt, in der der Strömungs mittelfluß vom Nachfüllreservoir zu einem der ersten und zweiten Reservoirs beim dritten Ventil blockiert wird.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 9, wobei der erste Sensor ein drittes Strömungsmittelniveausignal ansprechend darauf liefert, daß das Schmierströmungsmittelniveau im ersten Reservoir auf einem vorbestimmten vollen Niveau ist, und wobei der zweite Sensor ein viertes Strömungsmittelniveausignal ansprechend darauf lie fert, daß das Schmierströmungsmittelniveau im zwei ten Reservoir auf einem vorbestimmten vollen Niveau ist, wobei die Steuervorrichtung die dritten und vierten Signale empfängt, und das dritte Ventil aus einer der ersten und zweiten Positionen in die drit te Position bewegt, und zwar ansprechend auf den Empfang eines der dritten und vierten Signale.

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 9, wobei das dritte Ventil in die dritte Position federvorgespannt ist.

12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 7, welches folgendes auf weist:
eine erste Strömungsmittelpumpe, die in Strömungs mittelverbindung zwischen dem ersten Ventil und dem Schmiersystem angeschlossen bzw. verbunden ist; und
eine zweite Strömungsmittelpumpe, die in Strömungs mittelverbindung zwischen dem ersten Ventil und dem Einlaßölsystem verbunden bzw. angeschlossen ist.

13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 7, wobei die ersten und zweiten Ventile jeweils Sperrmittel besitzen und von den Sperrmitteln in der einen der ersten und zweiten Positionen gehalten werden, wenn kein Ventilsteuer signal empfangen ist.

14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 8, wobei die ersten, zweiten und dritten Ventile elektromagnetbetätigte Ventile sind, und wobei die Ventilsteuersignale elektrische Signale sind.

15. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 8, wobei die Steuervorrich tung einen Mikroprozessor aufweist.

16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ins besondere nach Anspruch 8, wobei die Steuervorrich tung ein Ventilsteuersignal an das dritte Ventil liefert, und zwar vor dem Liefern eines Ventilsteu ersignals an die ersten und zweiten Ventile.