DE69300596T2

DE69300596T2 - Schmiersystem und Verfahren zur Zuführung eines Schmiermittels nach einer Brennkraftmaschine.

Info

Publication number: DE69300596T2
Application number: DE69300596T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Kamiya
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2013-02-11
Also published as: DE69300596D1; EP0555827A1; EP0555827B1; US5355851A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Schmiermittelöl-Zuführsystem und ein Verfahren zum Zuführen von Schmiermittel zu einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Zweitaktmaschine, und insbesondere auf ein verbessertes System zum Zuführen und Steuern der Menge eines Schmiermittels zu solchen Maschinen, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 15. Ein solches System und ein Verfahren sind aus dem Dokument JP-A-6146409 bekannt.
Um die Schmierung einer Maschine, insbesondere solcher, die auf dem Zweitaktprinzip arbeiten, zu verbessern, um gegen die Emission unerwünschter Abgas-Bestandteile zu schützen, sind verschiedene, separate Schmiersysteme vorgeschlagen worden, bei denen Schmiermittel zu der Maschine von einer Schmiermittelpumpe in dosierten Mengen, im Gegensatz dazu, daß sie mit dem Kraftstoff gemischt sind, zugeführt werden. Solche Anordnungen ermöglichen eine größere Kontrolle der Menge an Schmiermittel, das zu der Maschine zugeführt wird, und verbessern demzufolge sowohl die Schmierung als auch die Abgasemissionskontroile.
Verschiedene Arten und Weisen sind zur Steuerung der Menge an Schmiermittel beschrieben, die zu der Maschine zugeführt wird, vorgeschlagen worden. Eine Art und Weise, in der die Menge an Schmiermittel, die zugeführt wird, gesteuert werden kann, ist diejenige durch Vorsehung einer Pumpe vom Kolbentyp und durch Variieren sowohl des Hubs als auch der Geschwindigkeit der Pumpe. Solche Mechanismen sind ziemlich kompliziert und können Kosten zu dem System hinzufügen. Eine andere Art und Weise, in der die Menge an Schmiermittel, die zugeführt wird, gesteuert wird, ist diejenige durch Einsetzen einer positiven Verdrängungspumpe, die ihren Abgabehub variiert oder nicht variiert haben kann, und eines Steuerventils, das selektiv Schmiermittel von der Pumpe zu der Maschine zuführt oder es zurück zu der Rückführseite der Pumpe führt. Die Menge an Schmiermittel, die zugeführt wird, wird durch Variieren des Arbeitsverhältnisses (Verhältnis der Zuführzeit zu der Gesamtzeit eines vorgegebenen Zyklus) gesteuert.
Obwohl alle vorstehend beschriebenen Verfahren eine gute Schmiermittelsteuerung liefern können, ist ein Nachteil bei den meisten Systemen, die zuvor vorgeschlagen wurden, vorhanden. Dies ist derjenige, daß dann, wenn begonnen wird, Schmiermittel zu der Maschine zuzuführen, dies in Abhängigkeit des Maschinenlaufzustands zu diesem Zeitpunkt vorgenammen wird. Allerdings wird, wenn sich der Maschinenlaufzustand während der Steuerperiode variiert, dann eine ungeeignete Menge an Schmiermittelzuführung vorgenommen. Zum Beispiel wird, wenn die Schmiermittelzufuhrperiode begonnen wird, wenn die Maschine unter einer hohen Geschwindigkeit läuft, und die Maschine dann verlangsamt wird, eine übermäßige Menge an Schmiermittel zugeführt werden, was zu einem übermäßigen Schmiermittel in den Abgasen und einer schlechten Emissionskontrolle führen wird. Andererseits kann, wenn die Schmiermittelzuführung eingeleitet wird, wenn die Maschine unter einer niedrigen Geschwindigkeit läuft und die Maschine danach während desselben Steuerzyklus beschleunigt wird, eine inadäquate Schmierung zu der Maschine zugeführt werden.
Es ist deshalb eine prinzipielle Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Schmiermittelzuführsystem für eine Maschine und eine verbesserte Steuerung dafür zu schaffen, d.h. ein verbessertes Schmierverfahren für eine solche Maschine.
Es ist weiterhin eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Schmiersystem und ein verbessertes Schmierverfahren für eine Maschine zu schaffen, die Änderungen in den Laufzuständen während des Steuerzyklus abdecken können.
Obwohl Systeme vorgeschlagen worden sind, die die Maschinenlaufzustände und eine Änderung der Zufuhrcharakteristika während eines vorgegebenen Zufuhrzyklus überwachen können, sind die Systeme, die vorgeschlagen worden sind, in gewisser Weise kompliziert und teuer. Es ist deshalb eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte und vereinfachte Schmiermittelsteuerung und ein verbessertes Schmierverfahren für eine Maschine zu schaffen, die auf sich ändernde Zustände ansprechen können und dennoch relativ preiswert und einfach im Betrieb sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist dazu geeignet, in einem Schmiersystem für eine Brennkraftmaschine ausgeführt zu werden, die eine Schmiermittelpumpe zum Pumpen von Schmiermittel aufweist. Ein Steuerventil ist auch zum Aufnehmen von Schmiermittel von der Schmiermittelpumpe vorgesehen und wird zyklisch zwischen einem Förderzustand, wo Schmiermittel zu der Maschine für eine Förderzeit gefördert wird, und einem Zustand, wo Schmiermittel nicht zu der Maschine für eine Nicht-Förderzeit gefördert ist, betrieben. Die Summe der Förderzeit und der Nicht-Förderzeit für einen Zyklus ist die Steuerzeit und das Verhältnis der Förderzeit zu der Steuerzeit für einen gegebenen Zyklus ist das Arbeitsverhältnis. Maschinenlaufbedingungen werden auch durch einen geeigneten Sensar ermittelt.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung sind Steuereinrichtungen zur Steuerung der Menge an Schmiermittel, das zu der Maschine während eines vorgegebenen Zyklus zugeführt wird, durch Ermitteln des Maschinenlaufzustands zu Beginn eines Steuerzyklus, durch Halten einer der Förder- und Nicht-Förderzeit während dieses Zyklus konstant in Abhängigkeit des ermittelten Maschinenlaufzustand zu Beginn des Zyklus und durch Variieren des Arbeitsverhältnisses durch Variieren der anderen der Förder- und Nicht-Förderzeit während des Zyklus in Abhängigkeit der Maschinenbedingungen, die ermittelt sind, nachdem der Zyklus begonnen hat, geschaffen.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird ein Schmierverfahren (Steuerverfahren) zur Steuerung der Menge eines Schmiermittels, das zu der Maschine während eines vorgegebenen Zyklus durch Ermitteln des Laufzustands zu Beginn eines Steuerzyklus und durch Halten einer der Förder- und Nicht-Förderzeit konstant während dieses Zyklus in Abhängigkeit des ermittelten Maschinenlaufzustands zu Beginn des Zyklus gefördert wird, geschaffen. Das Arbeitsverhältnis wird dann durch Variieren der anderen der Förder- und Nicht-Förderzeit während dieses Zyklus in Abhängigkeit van Maschinenbedingungen, die während des Zyklus ermittelt sind, variiert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren, abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail anhand einer bevorzugten Ausführungsform davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Schmiermittelzuführsystems und eines Verfahrens zum Betreiben von diesem für eine Brennkraftmaschine, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist.
Figur 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, das die Komponenten des Steuersystems für das Steuerventil darstellt.
Figur 3 zeigt eine graphische Ansicht, die eine Arbeitsverhältnistafel in Abhängigkeit der Maschinengeschwindigkeit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Figur 4 zeigt eine graphische Ansicht, die eine Zuführzeittafel in Abhängigkeit der Maschinengeschwindigkeit gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Phase des Steuerprogramms darstellt.
Figur 6 zeigt ein Blockdiagrnmm, das das gesamte Steuerprogramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Figur 7 zeigt ein Zeitdiagramm, das darstellt, wie das System in Abhängigkeit geänderter Laufzustände mit der Maschinengeschwindigkeit, dem Leistungsverhältnis, der Steuerzeit, der Steuerventilbedingung unter diesen sich variierenden Bedingungen arbeitet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER EERFINDUNG

Unter Bezugnahme nun im Detail auf die Zeichnungen und anfänglich auf die Figur 1 zeigt diese Figur eine schematische Ansicht, die darstellt, wie das Schmiersystem, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist und betrieben wird, bei einer Zweitakt- Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusekompression angewandt werden kann, die allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist und in einer schematischen Form dargestellt ist. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Zweitakt-Maschine mit Kurbelgehäusekompression beschrieben wird, sollte verständlich werden, daß Facetten der Erfindung in Verbindung mit anderen Typen van Maschinen eingesetzt werden können.
Da der Aufbau der Maschine 11 per se kein Teil der Erfindung bildet, mit Ausnahme der Struktur und des Verfahrens, durch die sie geschmiert wird, wird davon ausgegangen, daß eine detaillierte Beschreibung der Maschine nicht notwendig ist. Allerdings ist, wie in Figur 1 gesehen werden kann, die Maschine 11 so dargestellt, daß sie ein Einzylinder-Typ ist, der einen Zylinderblock 12 mit einer Zylinderbohrung 13 besitzt, in der ein Kolben 14 für eine Hin- und Herbewegung enthalten ist. Der Kolben 14 ist mittels eine Pleuelstange 15 über eine Ausbuchtung einer Kurbelwelle 16 verbunden, die drehbar innerhalb einer Kurbelgehäusekammer 17 gelagert ist. Wie es typisch in der Praxis von Zweitakt-Maschinen ist, wird eine Ladung aus entweder Luft und/oder Luft und Kraftstoff zu der Kurbelgehäusekammer 17 über ein Ansaugsystem (nicht dargestellt) eingelassen und wird mit der nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens 14 komprimiert und dann zu dem Flächenbereich oberhalb des Kolbens 14 über eine oder mehrere Spülöffnungen überführt. Falls die Maschine eine mittels Zündkerze gezündete Maschine ist, wird die Ladung dann durch eine Zündkerze 18 gezündet und die brennende Ladung dehnt sich aus und treibt den Kolben 14 nach unten. Eine Auslaßöffnung (nicht dargestellt) wird zum Auslaß der Abgase in einer ausreichend bekannten Art und Weise geöffnet werden.
Das Schmiersystem, das allgemein mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet ist, umfaßt einen Schmiermitteltank 21, in dem eine Menge Schmiermittel bevorratet ist. Das Schmiermittel wird von dem Schmiermitteltank 21 zu einer Schmiermittelpumpe 22 über einen Zuführkanal 23 zugeführt. Die Schmiermittelpumpe 22 wird in der dargestellten Ausführungsform durch die Maschine angetrieben und eine Pumpenantriebswelle 24 ist für diesen Zweck vorgesehen, die von der Kurbelwelle 16 in irgendeiner bekannten Art und Weise angetrieben wird. Die Schmiermittelpumpe kann von irgendeinem bekannten Typ sein, allerdings ist sie vorzugsweise von einem sich hin- und herbewegenden Kolbentyp und wird eine begrenzte Menge an Schmiermittel mit jedem ihrer Hübe abgeben. Falls es erwünscht ist, kann die Schmiermittelpumpe 22 eine variable Verdrängungspumpe des Typs aufweisen, der in der EP-A-0523646, angemeldet am 9. Juli 1992 und veröffentlicht am 20. Januar 1993, dargestellt ist. Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist allerdings eine variable Verdrängungspumpe nicht erforderlich. Der den Hub einstellende Mechanismus für die Pumpe 22 ist schematisch mit 25 bezeichnet und kann den Hub der Pumpe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Maschine 11 steuern, wie dies über einen geeigneten Sensor, der beschrieben werden wird, bestimmt wird.
Die Pumpe 22 gibt Schmiermittel zu einem Steuerventil, das allgemein mit dem Bezugszeichen 26 angegeben ist, aus und besitzt einen Aufbau, wie er in der EP-A-0 508486, veröffentlicht am 14.10.92, beschrieben und dargestellt ist. Dieses Steuerventil 26 fördert selektiv Schmiermittel zu der Maschine über einen Zuführkanal 27 oder führt es zu dem Schmiermitteltank über einen Rückführkanal 28 zurück. Das Steuerventil 26 ist, wie dies in der vorstehend angegebenen, parallel anhängigen Anmeldung, die die Pumpe beschreibt, beschrieben ist, ein Dreiwegeventil, das durch einen elektrischen Solenoid betätigt wird und so aufgebaut ist, daß dann, wenn der Solenoid nicht erregt wird, das Steuerventil Schmiermittel zu der Maschine über den Förderkanal 27 zuführen wird. Wenn der Solenoid erregt wird, wird sich das Steuerventil in einer Bypass- oder Rückführposition befinden und Schmiermittel zu dem Schmiermitteltank 21 über den Rückführkanal 28 zurückführen.
Das Steuerventil 26 wird durch eine Steuereinheit, die allgemein mit dem Bezugszeichen 29 bezeichnet ist und einen Aufbau besitzt, wie dies nun unter Bezugnahme auf Figur 2 beschrieben wird, gesteuert. In Figur 2 ist die Steuereinheit 29 in Blockform dargestellt und nimmt ein Signal von einem Zündschaltkreis 31 der Maschine auf, der ein Signal liefert, das für die Drehgeschwindigkeit der Maschinenkurbelwelle 16 indikativ ist. Die Steuereinheit 29 umfaßt einen Geschwindigkeitsberechnungsschaltkreis 32, der die Impulse von dem Zündschaltkreis 31 aufnimmt und ein Signal zu einer Anzahl innerer Komponenten, einschließlich eines Zeitgebers 33, einer Aus-Periadenzeit-Einstelleinrichtung 34 und einer Zeitberechnungseinheit für eine Zyklusperiodenzeit 35, abgibt. Zusätzlich sind interne Tabellen bzw. Tafeln 36 und 37 vorprogrammiert und führen Informationen zu der Aus-Periodenzeit- Einstelleinrichtung 34 und zu der Berechnungseinheit 35 für eine Zyklusperiodenzeit zu, wie dies ersichtlich werden wird.
Der Zeitgeber 33 und die Aus-Periodenzeit-Einstelleinrichtung 34 geben deren Signale zu einem Kamparator 38 ab, der wiederum ein Signal zu einem Halteschaltkreis 39 zu einer geeigneten Zeit abgeben wird, wie dies beschrieben werden wird. In einer ähnlichen Art und Weise gibt der Zeitgeber 33 auch ein Signal zu einem zweiten Komparator 41 ab, der auch ein Signal von der Berechnungseinheit 35 für die eine Zyklusperiodenzeit empfängt und ein Signal zu dem Halteschaltkreis 39 abgibt, wenn diese Signale miteinander übereinstimmen.
Der Signalhalteschaltkreis 39 gibt einen elektrischen Strom zu dem Steuerventil 26 und genauer gesagt zu dessen Solenoid ab, um so diesen Solenoid ein- oder auszuschalten und das Steuerventil 26 zu seiner Ein- oder Rückführposition und seiner Aus- oder Förderposition in der Art und Weise, wie dies vorstehend erwähnt ist, zu schalten.
Wie erwähnt worden ist, sind in dem System Tafeln programmiert, wobei diese Tafeln durch die Bezugszeichen 36 und 37 in Figur 2 angezeigt sind. Die Tafel 37 ist eine Arbeitsverhältnis-Tafel, wie dies in Figur 3 dargstellt ist, die das Arbeitsverhältnis von einem minimalen Zustand, der dahingehend betrachtet werden kann, daß er 15% in einer bevorzugten Ausführungsform ist, zu einem Maximum von 100% (nur Zuführung) bei einem höheren Maschinengeschwindigkeitszustand eingestellt. Zwischen diesen zwei Punkten ist die Kurve mit einer Rampe versehen, wodurch sich das Arbeitsverhältnis graduell erhöht.
Die Tafel 36 ist die Aus- oder Förderperiodentafel und eine Ausführungsform ist in Figur 4 dargstellt, wobei die maximale Aus-Zeit unter niedrigen Maschinengeschwindigkeiten auftritt und konstant gehalten wird, bis eine gewisse, vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Aus-Periode graduell auf ein Minimum ab, wie dies in dieser Figur dargstellt ist. Es wird verständlich werden, daß es nicht notwendig ist, die Aus-Periodenzeit zu ändern, bei der es sich um die Förderzeit handelt, sondern diese kann, falls es erwünscht ist, konstant gehalten werden.
Eine einfache Form eines Steuerprogramms, unter dem die Erfindung arbeiten kann, ist in Figur 5 dargestellt und wird nun beschrieben werden. Wenn die Zündung eingeschaltet wird und die Maschine zuerst gestartet wird, geht das Programm zu einem Schritt P&sub1;, um das System durch Zurücksetzen des Zeitgebers 33 zu initialisieren.
Das Programm bewegt sich dann zu dem Schritt P&sub2;, um so eine Berechnung der Maschinengeschwindigkeit durch die Maschinengeschwindigkeits-Berechnungseinheit 32 basierend auf dem Ausgangssignal von dem Zündschaltkreis 31 zu ermöglichen. Das Programm geht dann zu dem Schritt P&sub3;, um das Arbeitsverhältnis aus der Arbeitsverhältnis-Tafel der Figur 3 basierend nur auf der Maschinengeschwindigkeit zu bestimmen. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem System beschrieben wird, das das Arbeitsverhältnis basierend nur auf der Maschinengeschwindigkeit einstellt, sollte verständlich werden, daß andere Maschinenlaufzustandsparameter entweder mit oder anstatt der Maschinengeschwindigkeits-Berechnungseinheit eingesetzt werden können, und Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet können leicht verstehen, wie dies durchgeführt werden kann.
In dem Schritt P&sub4;, die Steuerperiade, wird die Gesamtzeit für einen Betriebszyklus durch Dividieren der Aus-Zeitperiode aus der Tafel der Figur 4, die durch die Tafel 36 erhalten wird, und durch Dividieren hiervon durch das Arbeitsverhältnis, das zuvor bestimmt worden ist, um so die eine Zykluszeitperiode zu erhalten, berechnet. Diese Zeitperiode wird als Steuerzeit in der Beschreibung und in den Ansprüchen bezeichnet.
Das Programm geht dann zu dem Schritt P&sub5;, um die Anzahl der Zeitgeberimpulse zu zählen, die durch den Zeitgeber 33 erzeugt worden sind, und sie mit der Steuerzeit zu vergleichen. Falls die Steuerzeit nicht erfüllt wird, wiederholt sich das Programm. Falls allerdings die Steuerzeit erreicht wird, geht das Programm zum Schritt P&sub6; über, um den Solenoid zu entregen und das Steuerventil 26 zurückzuschalten, um eine andere Zuführperiode einzuleiten. Das Programm wiederholt dann den Schritt P&sub1;. Es sollte verständlich werden, daß manchmal während des Programms, das mit dem Schritt P&sub3; beginnt, die Steuervorrichtung ein Signal ausgeben wird, um den Salenoid für das Steuerventil 26 einzuschalten und eine Rückführströmung einzuleiten. Die Art und Weise, in der dies vorgenommen wird, wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 beschrieben.
Bevor diese Figuren beschrieben werden, wird allerdings die Steuerstrategie beschrieben. Die Art und Weise, in der das System arbeitet, ist diejenige, daß mit dem Start jedes Steuerzeitzyklus der Solenoid ausgeschaltet werden wird, und eine Menge an Schmiermittel wird zu der Maschine in Abhängigkeit von der Pumpenabgabe gefördert. Allgemein ist es bevorzugt, die Abgabe der Pumpe unter einem einzelnen Hub so einzustellen, daß es die notwendigerweise minimale Menge des Schmiermittels ist, die durch die Maschine erforderlich ist, zum Beispiel während des Leerlaufs. Wenn die Einleitung einer Kraftstoff-Förderung durch den Laufzustand der Maschine zu der Zeit unmittelbar davor bestimmt ist, wird die Förderung begonnen. Das Arbeitsverhältnis wird dann gemäß der Tafel der Figur 3 eingestellt und die Förderzeit wird eingestellt, und zwar in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, auf eine festgelegte Zeit für einen vorgegebenen Laufzustand. Der Maschinenlaufzustand wird dann überwacht und, falls eine Änderung in dem Zustand festgestellt wird, stellt die Steuereinheit 29 geeignet das Arbeitsverhältnis gemäß der Tafel der Figur 3 so ein, um die Aus- Zeit zu variieren. Dies bedeutet, daß die Gesamtzykluszeit und die Gesamtrückführ- oder Nicht-Förderzeit unter diesem Zustand variiert wird, während die Förderzeit konstant gehalten wird. Natürlich kann auch das Umgekehrte der Fall sein. Dies bedeutet, daß die Gesamtrückführzeit variiert und die Förderzeit festgelegt gehalten werden kann. Es ist allerdings bevarzugt und einfacher, die Förderzeit festgelegt zu halten und die Rückführzeit zu variieren.
Unter Verwendung dieses Typs eines Steuerprogramms wird sichergestellt werden, daß eine geeignete Menge an Schmiermittel zu der Maschine zugeführt wird und dennoch die Maschine dazu geeignet sein kann, ihren Laufzustand gerade während eines einzelnen Betriebszyklus zu ändern, um so eine adäquate und nicht übermäßige Schmiermittelströmung sicherzustellen.
Eine detailliertere Beschreibung der Art und Weise, in der das Programm arbeitet, wird nun insbsondere unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7, wie vorstehend angeführt, vorgenommen. Wie zunächst die Figur 6 zeigt, bewegt sich das Programm, wenn es startet, zu einem Schritt S&sub1;, um sich zurückzustellen, wie dies zuvor beschrieben ist. Dann geht das Programm zu dem Schritt S&sub2;, um den Solenaid des Steuerventils 26 zu entregen und es dazu zu bringen, daß es sich in seiner eine Strömung ermöglichenden Position befindet. Das Programm geht dann zu dem Schritt S&sub3;, um die Eingabe der Maschinengeschwindigkeit und irgendwelcher anderer Bedingungen, die erwünscht sein können, aufzuzeichnen.
Wenn dies vorgenommen ist, geht das Programm zu dem Schritt S&sub4;, um die Aus-Zeitperiode aus der Tafel der Figur 4 zu lesen. Die Aus-Zeitperiode ist die Periode einer Zuführung von Schmiermittel, wie dies vorstehend angeführt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform und wie dies in Figur 4 zu sehen ist, wird die Aus- oder Zuführzeit auf einem Maximum unter niedrigen Maschinengeschwindigkeiten gehalten und verringert sich dann gemäß einer Rampenfunktian, wenn sich die Maschinengeschwindigkeit erhöht, und wird dann wieder für eine geringere Zeit konstant gehalten, wenn sich die Maschinengeschwindigkeit auf einer hohen Maschinengeschwindigkeit befindet. Dies wird so vorgenommen, daß das System ein adäquates Schmiermittel unter niedrigen Geschwindigkeiten zuführen wird und keinen Variationen in der Abgabe unterliegen wird. Allerdings wird, wenn höhere Geschwindigkeiten erreicht werden, die Aus- oder Förderzeit so reduziert, daß das System schneller während Bedingungen reagieren kann, wenn es wahrscheinlicher ist, daß Übergänge auftreten. Das Prgramm geht dann zu dem Schritt S&sub5; über, um so den Zeitgeber zurückzustellen, und dann zu dem Schritt S&sub6;, so daß der Zeitgeber 33 einen Zeitimpuls zu beiden Komparatoren 38 und 39 abgibt. An dem Schritt S&sub7; addiert dieser einen weiteren Triggerimpuls. Das Programm geht dann zu dem Schritt S&sub8; über, so daß der Komparator 38 einen Vergleich zwischen der Anzahl der Impulse, die durch den Zeitgeber 33 erzeugt sind, und der Anzahl der Impulse, die dazu notwendig sind, die erwünschte Aus-Zeit zu erzeugen, wie dies durch die Aus-Periadenzeit-Einstelleinrichtung 34 eingestellt ist, vornehmen kann. Falls diese Anzahlen nicht übereinstimmen, geht das Programm zurück zu dem Schritt S&sub6; und nimmt eine Wiederholung vor.
Allerdings geht, falls in dem Schritt S&sub8; bestimmt wird, daß die Aus-Zeitperiode (Förderzeit) die erwünschte Zeit ist, die aus der Tafel der Figur 4 bestimmt ist, das Programm dann zu dem Schritt S&sub9; über, wo der Komparator 38 ein Signal zu dem Signalhalteschaltkreis 39 abgibt, der wiederum einen Strom zu dem Solenoid des Steuerventils 26 abgibt, um ihn zu erregen und das Steuerventil 26 zu der Rückführposition umzuschalten. Das Programm geht dann zu dem Schritt S&sub1;&sub0; über, um so wiederum den Maschinenzustand zu lesen, und geht dann zu dem Schritt S&sub1;&sub1;, um so ein Arbeitsverhältnis aus der Tafel der Figur 3 auszulesen. Dieses Arbeitsverhältnis wird dann zu der Berechnungseinheit 35 zugeführt, die die Steuerzeit in dem Schritt S&sub1;&sub2; bestimmt. Wie zuvor angemerkt worden ist, ist dies die Zeit der Aus- Periode aus Figur 4 dividiert durch das Arbeitsverhältnis dar Figur 5.
Das Programm geht dann zu Schritt S&sub1;&sub3;, um so in dem Komparator 41 die gesamte Zeitperiode, die berechnet ist, einzustellen. Zur gleichen Zeit vergleicht dieser Komparator 41 die Zeitperiode mit allen Zeitperioden, die zuvor als Ausgang durch die Impulse des Zeitgebers 33 einschließlich der gesamten Zeit, wenn sich das Steuerventil 26 in seiner Förderposition befand, akkumuliert sind. Falls die Steuerzeitperiode diejenige der Förderzeitperiode (Arbeitsverhältnis geringer als 100%) übersteigt und dieser Punkt nicht erreicht worden ist, geht das Programm zu dem Schritt S&sub1;&sub4;, um einen weiteren Zeitgeber-Triggerimpuls von dem Zeitgeber 33 zu erzeugen, und addiert im Schritt S&sub1;&sub5; dies zu dem Komparator 41. Das Programm wiederholt sich dann durch die Schritte 10, 11 und 12, um so wiederum den Maschinenzustand zu ermitteln, liest das Arbeitsverhältnis, berechnet die Zeitperiode und nimmt eine Bestimmung an dem Schritt Sie vor, wenn die Zeitperiode für den vorliegenden Maschinenlaufzustand erfüllt worden ist. Wenn dies der Fall ist, kehrt das Programm zu dem Schritt S&sub2; zurück, wo der Solenoid des Steuerventils abgeschaltet wird, um wiederum eine Schmiermittelförderung einzuleiten.
Figur 7 stellt graphisch dar, wie das System Änderungen in dem Maschinenlaufzustand anpaßt, und es wird zunächst Bezug auf die obere Kurve (Maschinengeschwindigkeit) genommen, wobei ersichuich werden wird, daß ein betriebsmäßiger Modus angegeben ist, bei dem die Maschine zuerst unter einem Leerlaufzustand für eine Zeitperiode A arbeitet, dann graduell während eines Abschnitts B auf eine maximale Maschinengeschwindigkeit beschleunigt, die maximale Maschinengeschwindigkeit für eine Zeitperiode D beigbehält, während einer Zeitperiode E zu der Endgeschwindigkeit verlangsamt wird, die etwas höher als der Leerlauf F ist.
Aus der zweiten Kurve (Arbeitsverhältnis) wird ersichtlich werden, daß während der Phase A das Arbeitsverhältnis, das aus Figur 3 ausgelesen ist, auf 15% konstant gehalten ist. Allerdings erhöht sich, wenn sich die Geschwindigkeit während der Phase B erhöht, das Arbeitsverhältnis auch entlang der Kurve der Figur 3 bis zu dem maximalen Arbeitsverhältnis von 100% bei einer weit offenen Drosselklappe. Wenn sich die Maschine wieder von der weit offenen Drosselklappe während der Stufe E verlangsamt, fällt das Arbeitsverhältnis wieder auf das Arbeitsverhältnis ab, das für die Endmaschinengeschwindigkeit F eingesetzt war.
Die untere der zwei Kurven stellt den Effekt der Änderung in den Zuständen sowohl der Einund Aus-Zustände des Solenaid des Steuerventils 26 als auch die Gesamtsteuerzeit pro Zyklus, die durch Dividieren der Förderzeit aus Figur 4 durch das Arbeitsverhältnis der Figur 3 bestimmt wird, dar. Wie ersichtlich wird, beginnt der Solenoid damit, abzuschalten, und demzufolge wird das Steuerventil 26 Schmiermittel zu der Maschine fördern, bis die Aus- Zeitperiode erreicht worden ist, wie dies durch die strichpunktierte Linie der Figur 7 gezeigt ist, wobei zu dieser Zeit der Solenoid des Steuerventils 26 eingeschaltet wird und Schmiermittel zurück zu dem Schmiermitteltank 21 im Bypass geführt wird. Dies führt für einen vollständigen Zyklus fort, bis die Kurve mit unterbrochener Linie der Gesamtzeit erreicht ist, wobei sich zu dieser Zeit sich das Programm durch Abschalten des Solenoid des Steuerventils 26 und Zurücksetzen der Steuerzeit wiederholt. Dieser erste Zeitzyklus des Betriebs ist mit t&sub1; bezeichnet.
Während des nächsten Zyklus wird die Solenoid-Aus-Zeit wieder konstant gemäß der Tafel der Figur 4 gehalten und eine Schmiermittelförderung wird begonnen. Falls die Aus-Zeitperiode erreicht worden ist (Linie-Kreuz), wird der Solenoid wieder eingeschaltet und eine Schmiermittelförderung gestoppt. Allerdings sollte angemerkt werden, daß sich nun die Geschwindigkeit der Maschine erhöht und sich demgemäß das Arbeitsverhältnis, das aufgerufen ist, ändern wird, und dementsprechend wird die Steuerzeitperiode abfallen, wie dies durch die Kurve mit unterbrochener Linie in der Figur 7 dargestellt ist, und der Solenoid des Steuerventils 26 wird wiederum abgeschaltet, allerdings nun zu der Steuerzeit t&sub2;.
Ein zusätzlicher, relativ kurzer Zyklus t&sub3; wird dann auftreten, bis der Zustand an dem Beginn des Zyklus anzeigt, daß die Maschine unter einer maximalen Geschwindigkeit (Bereich D) arbeitet. Wenn dies auftritt, wird das Programm ein Arbeitsverhältnis von 100% aufrufen und demzufolge wird das System Schmiermittel kontinuierlich durch Beibehaltung des Steuerventils 26 in einer Förderposition zuführen. Allerdings wird sich die Aus-Zeitperiode noch gemäß Figur 4 variieren und diese Aus-Zeitperiode wird wesentlich reduziert werden, so daß das System schnell auf einen geänderten Zustand ansprechen kann. Demzufolge wird, wenn die Maschine ihren Verzögerungsmodus in dem Bereich E beginnt, das System unmittelbar zu Beginn einer Geschwindigkeitsabnahme ansprechen und dann gemäß Figur 7 funktionieren, um ein neues Arbeitsverhältnis und eine Steuerzeitperiode einzustellen, wobei dies die Zeitperiode t&sub4; ist.
Es sollte schließlich aus der vorstehenden Beschreibung daher ersichtlich werden, daß das System relativ einfach ist und nur ein Paar Komparatoren und ein Paar einfacher Tafeln erfordert, um so nicht nur eine effiziente Steuerung zu erreichen, sondern auch ein schnelles Ansprechverhalten während Übergangszuständen.
Es wird davon ausgegangen, daß ersichtlich werden wird, daß das vorstehende Steuerprogramm und die Betriebsweise nur einen Weg darstellen, auf dem die Erfindung ausgeführt werden kann, und, wie vorstehend angeführt ist, kann, im Gegensatz zu einem Halten der Förderzeit konstant während jedes Zeitsteuerzyklus, die Förderzeit variiert werden und die Nicht-Förderung oder Rückführzeit kann variiert werden.

Claims

1. Schmiersystem zur Zuführung van Schmiermittel zu einer Brennkraftmaschine mit einer Schmiermittelpumpe (22) zum Pumpen von Schmiermittel, einem Steuerventil (26) zur Aufnahme van Schmiermittel van der Schmiermittelpumpe (22), wobei das Steuerventil (26) zyklisch durch eine Steuereinrichtung (29) zwischen einem Förderzustand, in dem Schmiermittel zu dem Motor (11) für eine Förderzeit gefördert wird, und einem Nicht-Förderzustand, in der Schmiermittel für eine Nicht- Förderzeit nicht zu dem Motor (11) zugeführt wird, betätigbar ist, wobei die Summe der Förderzeit und der Nicht-Förderzeit für einen Zyklus die Steuerzeit bildet und das Verhältnis von Förderzeit zu Steuerzeit für einen gegebenen Zyklus ein Arbeitsverhältnis des Steuerventiles (26) bildet, und mit einer Einrichtung (31) zur Erfassung von Motarlaufbedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (29) vargesehen ist, zur Steuerung des zugeführten Betrages an Schmiermittel zu dem Motor (11) während eines gegebenen Zyklus durch Erfassen der Motorlaufbedingung am Beginn des Steuerzyklus, Konstanthalten der Förder- oder der Nicht-Förderzeit während dieses Zyklusses in Abhängigkeit von der am Beginn des Zyklus erfaßten Motorlaufbedingung und Verändern des Arbeitsverhältnisses durch Variieren der entsprechenden anderen Zeit van Förder- oder Nicht-Förderzeit in dem Zyklus in Abhängigkeit von den erfaßten Matorlaufbedingungen nach dem Beginn des Zyklus.

2. Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (29) eine erste Tafel (37) des Arbeitsverhältnisses in Abhängigkeit von den Motorlaufbedingungen und eine zweite Tafel (36) der Aus-Zeitdauer, d.h. der Förderzeit, des Steuerventiles (26) in Abhängigkeit von den Motorlaufbedingungen enthält, wobei die erste und zweite Tafel (36, 37) eine Information an eine Aus-Zeitdauer-Festlegungseinrichtung (34) und einen Berechner (35) für die Zeitdauer eines Zyklus zuführen.

3. Schmiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitgebereinrichtung (37) und die Aus-Zeitdauer-Festlegungseinrichtung (34) mit einem ersten Komparator (36) verbunden sind, während die Zeitgebereinrichtung (33) und der Berechner (35) für die Zeitdauer eines Zyklus mit einem zweiten Komparator (41) verbunden sind, wobei der erste und zweite Komparator (34, 41) ihre Signale an einen Signal-Halteschaltkreis (39) ausgeben, der mit einer Magnetspule des Steuerventiles (26) verbunden ist.

4. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelpumpe (22) eine hin- und hergehende Pumpe ist, angetrieben durch den Motor (11).

5. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (26) ein Magnetspulenventil ist, deren Tastverhältnis durch die Steuereinrichtung (29) gesteuert wird.

6. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (26) einen Nicht-Förderzustand durch Rückführen des Schmiermittels von der Schmiermittelpumpe (22) zurück zu der Einlaßseite der Schmiermittelpumpe (22) aufrechterhält.

7. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer, die konstant gehalten wird, die Förderzeit ist.

8. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Veränderung der Förderzeit in Abhängigkeit von Veränderungen in den Motorlaufbedingungen.

9. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzeit während eines ersten Bereiches von Motorlaufbedingungen nicht verändert wird.

10. Schmiersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich der Motorlaufbedingungen ein Niedrig- Drehzahlzustand ist.

11. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzeit auch unter Hoch-Drehzahl-Laufbedingungen konstant gehalten wird.

12. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzeit in einer linearen Funktion zwischen einer festen Niedrigdrehzahl- Förderzeit und einer festen Hochdrehzahl-Förderzeit verändert wird.

13 Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-12 dadurch gekennzeichnet, daß die Zykluszeit unter schwankenden Laufbedingungen kürzer ist als die Zyklus zeit unter stabilen Laufbedingungen.

14. Schmiersystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbedingung die Motordrehzahl ist und der Motor (11) eine Zweitakt- Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuseverdichtung ist.

15. Schmierverfahren zur Zuführung von Schmiermittel zu einer Brennkraftmaschine mit einer Schmiermittelpumpe (22) zum Pumpen von Schmiermittel, einem Steuerventil (26) zur Aufnahme von Schmiermittel von der Schmiermittelpumpe (22), wobei das Steuerventil (26) zyklisch zwischen einem Förderzustand, in dem Schmiermittel zu dem Motor (11) für eine Förderzeit zugeführt wird, und einem Nicht-Förderzustand, in dem Schmiermittel für eine bestimmte Nicht-Förderzeit nicht zu dem Motor zugeführt wird, betätigbar ist, wobei die Summe der Förderzeit und der Nicht-Förderzeit für einen Zyklus die Steuerzeit bildet und das Verhältnis von Förderzeit zur Steuerzeit für einen gegebenen Zyklus das Arbeitsverhältnis des Steuerventiles (26) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist der Erfassung eines Motorlauf zustandes am Beginn des Steuerzyklus, des Konstanthaltens der Förderzeit oder der Nicht-Förderzeit während des Zyklusses in Abhängigkeit von der am Beginn dieses Zyklus erfaßten Motorlaufbedingung und des Veränderns des Arbeitsverhältnisses durch Veränderung der anderen Zeitgröße bezüglich der Förderzeit und der Nicht- Förderzeit in dem Zyklus, in Abhängigkeit von den erfaßten Motorlaufbedingungen nach dem Beginn des Zyklus.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Beginn jedes Steuerzeitzyklus eine Magnetspule des Steuerventiles (26) ausgeschaltet wird, so daß das Steuerventil (26) in seiner Förderstellung versetzt wird und ein Betrag an Schmiermittel zu dem Motor (11) geliefert wird, in Abhängigkeit von dem Ausstoß der Schmiermittelpumpe (22), anschließend ein Arbeitsverhältnis in Abhängigkeit von den Motorlaufbedingungen aus einer vorprogrammierten Tafel (36) bestimmt wird, die Förderzeit festgelegt wird und die Motorlaufbedingungen beibehalten werden, um das Arbeitsverhältnis nach der vorprogrammierten Tafel (36) zu verändern.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamt-Zykluszeit und die Gesamt-Nicht-Förderzeit verändert werden, während die Förderzeit konstant gehalten wird.

18. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 16-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus-Zeitdauer der Magnetspule des Steuerventiles (26) auf einem Maximum bei niedrigen Motordrehzahlen gehalten wird, anschließend in Übereinstimmung mit einer Rampenfunktion abnimmt, wenn die Motordrehzahl zunimmt und wieder auf einem niedrigeren Zeitwert für hohe Motordrehzahlen konstant gehalten wird.

19. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule des Steuerventiles (26) angeregt wird, um eine weitere Schmiermittelzuführung zu stoppen, wenn festgestellt wird, daß die Aus- Zeitdauer, d.h. die Förderzeit des Steuerventiles (26), der gewünschten Aus-Zeitdauer entspricht, wie sie aus der vorprogrammierten Aus-Zeittafel (37) auf der Grundlage der erfaßten Motorlaufbedingungen bestimmt wird.

20. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 16-19 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzeit aus der Aus-Zeitdauer, geteilt durch das Arbeitsverhältnis, berechnet wird, wobei beide Werte aus vorprogrammierten Tafeln (36, 37) auf der Basis der erfaßten, momentanen Laufbedingungen des Motors bestimmt werden.

21. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 15-20 dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer, die konstant gehalten wird, die Förderzeit ist, während die Nicht- Förderzeit in Abhängigkeit von Veränderungen in den Motorlaufbedingungen verändert wird.

22. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 15-21 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzeit während des ersten und zweiten Bereiches von Motorlaufbedingungen konstant gehalten wird, wobei dieser erste und zweite Bereich die Niedrigdrehzahl- und Hochdrehzahl-Laufbedingungen sind.

23. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 15-22 dadurch gekennzeichnet, daß die Förderzeit in einer linearen Funktion zwischen einer festen Niedrigdrehzahl- Förderzeit und einer festen Hochdrehzahl-Förderzeit verändert wird.