KR20180096802A - 지속적인 저장조 레벨 모니터링 - Google Patents

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브랜든 티. 구스타프손
슈어샤 사라구르 니자구나
챠드 지. 이고
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그라코 미네소타 인크.
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Abstract

저장조 내의 윤활유 레벨은 모니터링하기 어렵고, 그에 따라 저장조가 윤활유를 항상 수용하는 것을 보증하기 위해 저장조는 필요한 것보다 자주 재충전된다. 윤활유 레벨 감지 시스템이 저장조로부터 윤활유를 흡입하는 펌프 조립체의 다양한 특징부에 연결되고, 그것들을 모니터링한다. 펌프 조립체는 공지된 체적의 윤활유를 각각의 펌프 스트로크로 변위시킨다. 윤활유-레벨 추정기가 펌프 조립체로부터 감지되는 것과 같은 스트로크-카운트 수치에 그리고 메모리 내에 저장되는 기준 수치에 기초하여 저장조 내에 남은 추정 윤활유 레벨을 계산한다. 추정 윤활유 레벨은 남은 윤활유 그리고 사용 속도를 제공하고 그에 따라 유지보수가 미리 예정되어 저장조가 고갈되는 것을 방지할 수 있다.

Description

지속적인 저장조 레벨 모니터링
관련출원에 대한 교차-참조
본 출원은 개시내용이 본 명세서에 전체적으로 참조로 포함되는, 2016년 1월 18일자로 출원된 발명의 명칭이 "CONTINUOUS RESERVOIR GREASE LEVEL MONITORING"인 미국 임시 출원 제62/279,884호에 대한 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 일반적으로 윤활 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용은 윤활유 저장조 내의 윤활유 레벨을 모니터링하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기계는 기능상 윤활유를 자주 요구한다. 밀봉체, 피스톤, 베어링, 및 다른 부품은 짧고, 빈번한 시간 간격으로 가해지는 작은 측정량의 그리스 또는 오일에 의한 윤활을 요구하고 그에 따라 마모, 부식, 과도-윤활, 또는 부족-윤활을 방지한다. 윤활유는 윤활유 주입기에 의해 윤활을 요구하는 특정 위치에 주입된다. 현장의 윤활유 저장조는 윤활유가 가해질 때까지 윤활유를 저장한다. 윤활유 저장조는 제한된 용량을 갖고, 윤활유 저장조가 기계를 위한 충분한 윤활유를 수용하는 것을 보증하기 위해 저장조가 낮아질 때에 더 큰 윤활유 공급원으로부터 재충전되어야 한다. 윤활유 특히 그리스는 윤활유 저장조 내의 남은 윤활유를 결정하는 것과 관련된 독특한 쟁점을 제공한다. 윤활유 저장조의 시각적 검사는, 윤활유 저장조가 투명한 경우에, 그리스 레벨의 정확한 측정을 제공하지 못한다. 예를 들어, 그리스는 비교적 점성이고, 그에 따라 기포가 그리스 내에 형성 및 보유될 수 있다. 그리스는 또한 비교적 점착성이고, 그에 따라 그리스의 표면 레벨은 그리스 레벨이 고갈되는 동안에 변형된다. 따라서, 그리스의 표면 레벨을 추적하는 물리적인 디바이스는 그리스 레벨이 고갈되는 동안에 표면 변형으로 인해 정확한 윤활유 레벨 판독을 제공하지 못할 수 있다.
일 예에서, 윤활유 레벨 감지 시스템은 저장조 조립체, 고-레벨 센서, 및 윤활유-레벨 추정기를 포함한다. 저장조 조립체는 저장조 체적을 구비하며 저장조 체적의 윤활유를 저장하도록 구성되는 저장조, 복수의 펌프 스트로크로 저장조로부터 윤활유를 변위시키도록 구성되는 펌프 조립체, 및 펌프 조립체 내에 배치되는 변위 센서를 포함한다. 변위 센서는 펌프 스트로크를 감지하고, 감지된 펌프 스트로크에 기초하여 카운트 신호를 생성한다. 고-레벨 센서는 저장조 상에 배치되고, 저장조-충만 레벨에 있는 실제 윤활유 레벨에 기초하여 저장조-충만 신호를 생성한다. 윤활유-레벨 추정기는 저장조 내의 추정 윤활유 레벨을 추정하도록 구성되고, 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서에 의해 실행될 때에, 프로세서가, 변위 센서로부터 수신되는 카운트 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 발생시키고, 메모리로부터 기준 수치를 호출하고, 스트로크-카운트 수치 및 기준 수치의 비교에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 추정하게 하는, 명령어로 인코딩된다. 스트로크-카운트 수치는 현재 추정 사이클 동안의 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 기준 수치는 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유에 기초하여 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수이다.
또 다른 예에서, 저장조 내에 저장되는 윤활유의 윤활유 레벨을 모니터링하는 방법은 저장조 조립체를 카운트 신호에 대해 모니터링하는 단계, 카운트 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 발생시키는 단계, 컴퓨터 메모리로부터 기준 수치를 호출하는 단계, 스트로크-카운트 수치 및 기준 수치의 비교에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 계산하는 단계, 및 고-레벨 센서로부터 수신되는 저장조-충만 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 0 카운트로 재설정하는 단계를 포함한다. 스트로크-카운트 수치는 추정 사이클 중에 감지되는 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 기준 수치는 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수이고, 기준 수치는 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유에 기초한다.
또 다른 예에서, 윤활유-레벨 추정기는 프로세서 및 메모리를 포함한다. 메모리는 프로세서에 의해 실행될 때에, 프로세서가, 변위 센서로부터 수신되는 카운트 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 발생시키고, 메모리로부터 기준 수치를 호출하고, 스트로크-카운트 수치 및 기준 수치의 비교에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 추정하게 하는, 명령어로 인코딩된다. 스트로크-카운트 수치는 현재 추정 사이클 동안의 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 기준 수치는 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유에 기초하여 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수이다.
도 1은 윤활유 레벨 감지 시스템의 개략도이다.
도 2a는 저장조 조립체의 정면도이다.
도 2b는 예시적인 자동충전 차단 밸브의 단면도이다.
도 3a는 윤활유 저장조 내의 윤활유 레벨을 추정하는 추정 루틴의 흐름도이다.
도 3b는 카운트 재설정 루틴의 흐름도이다.
도 3c는 조정 루틴의 흐름도이다.
도 1은 윤활 시스템(10)의 개략 블록도이다. 윤활 시스템(10)은 저장조 조립체(12), 고-레벨 센서(14), 제어 시스템(16), 공급 라인(18), 주입기(20), 통지 디바이스(22), 및 통신 링크(24a-24d)를 포함한다. 저장조 조립체(12)는 윤활유 저장조(26) 및 펌프 조립체(28)를 포함한다. 윤활유 저장조(26)는 저-레벨 센서(30)를 포함하고, 펌프 조립체(28)는 모터(32) 및 펌프(34)를 포함한다. 펌프(34)는 변위 센서(36a)를 포함하고, 모터(32)는 변위 센서(36b)를 포함한다. 제어 시스템(16)은 사용자 인터페이스(38) 및 윤활유-레벨 추정기(40)를 포함한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 프로세서(42) 및 메모리(44)를 포함한다.
윤활 시스템(10)은 펌프, 피스톤, 밀봉체, 베어링, 및/또는 샤프트와 같은 구성요소를 포함하는 윤활될 기계에 사용하는 전용 윤활 시스템이다. 윤활유 저장조(26)는 펌프 조립체(28)에 장착된다. 윤활유 저장조(26)는 윤활유가 기계에 가해지기 전에 윤활유를 저장한다. 저-레벨 센서(30)는 윤활유 저장조(26) 내로 연장하고, 윤활유 저장조(26) 내의 윤활유 레벨이 미리결정된 레벨에 도달할 때를 감지하도록 구성된다. 공급 라인(18)은 펌프 조립체(28)와 주입기(20) 사이에서 연장하고, 그것들을 연결한다. 주입기(20)는 기계 상의 요구된 지점에 윤활유를 공급한다. 모터(32) 및 펌프(34)는 펌프 조립체(28) 내에 배치된다. 모터(32)는 펌프(34)에 연결되고, 구동 기어를 통해 펌프(34)를 구동하고, 펌프(34)는 윤활유 저장조(26)로부터 윤활유를 흡입하고, 윤활유를 공급 라인(18)을 통해 하류로 주입기(20)로 구동시킨다. 변위 센서(36a)는 펌프(34)에 대해 배치되고, 펌프(34)의 내부 구성요소의 변위를 감지하도록 구성되고, 그에 의해 개별의 펌프 스트로크를 감지한다. 변위 센서(36b)는 모터(32)에 대해 배치되고, 모터(32)의 기어 회전을 감지하도록 구성된다. 고-레벨 센서(14)는 윤활유 저장조(26) 상에 장착되고, 윤활유 저장조(26) 내로 연장할 수 있다.
제어 시스템(16)은 통신 링크(24a-24d)를 통해, 고-레벨 센서(14), 통지 디바이스(22), 펌프 조립체(28), 및 저-레벨 센서(30)와 통신한다. 제어 시스템(16)은 펌프 조립체(28)가 윤활유 저장조(26)로부터 윤활유를 변위시키는 온(ON) 상태와, 오프(OFF) 상태 사이에서 펌프 조립체(28)를 제어한다. 사용자 인터페이스(38)는 사용자가 제어 시스템(16)과 상호작용할 수 있게 한다. 사용자 인터페이스(38)는 키보드, 터치스크린, 또는 다른 적절한 인터페이스 디바이스이다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 프로세서(42) 및 메모리(44)를 포함한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 제어 시스템(16) 내로 합체되는 것으로서 도시된다. 메모리(44)는 프로세서(42)에 의해 실행될 때에, 윤활유 저장조(26) 내의 윤활유 레벨을 추정하는 소프트웨어를 저장하고, 그에 의해 추정 윤활유 레벨을 제공한다. 그러나, 윤활유-레벨 추정기(40)는 제어 시스템(16)과 독립적일 수 있고, 그러한 경우에 무선 네트워크, 유선 네트워크 또는 둘 모두와 같은, 하나 이상의 네트워크를 통해 제어 시스템(16)과 통신할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 윤활유 저장조(26) 내의 추정 윤활유 레벨을, 윤활유 소비 시의 수명 사용 추정 및 변화와 같은, 다른 진단 및 성능 정보와 함께, 통신 링크(24c)를 통해 통지 디바이스(22)에 제공한다.
프로세서(42)는, 일 예에서, 기능 및/또는 처리 명령을 실현하도록 구성된다. 예를 들어, 프로세서(42)는 메모리(44) 내에 저장되는 명령을 처리할 수 있다. 프로세서(42)의 예는 마이크로프로세서, 제어기, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드-프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 동등한 개별형 또는 일체형 로직 회로 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
메모리(44)는, 일부 예에서, 동작 중의 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(44)는, 일부 예에서, 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서 설명된다. 일부 예에서, 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 비일시적 매체를 포함할 수 있다. 용어 "비일시적"은 저장 매체가 반송파 또는 전파된 신호로 실현되지 않는다는 것을 지시할 수 있다. 특정 예에서, 비일시적 저장 매체는 (예컨대, RAM 또는 캐시 내에) 시간에 따라, 변화할 수 있는 데이터를 저장할 수 있다. 일부 예에서, 메모리(44)는 일시적 메모리이고, 그에 따라 메모리(44)의 1차 목적은 장기 저장이 아니라는 것을 의미한다. 메모리(44)는, 일부 예에서, 휘발성 메모리로서 설명되고, 그에 따라 메모리(44)는 윤활유-레벨 추정기에 대한 전력이 오프될 때에 저장된 내용을 유지하지 않는다는 것을 의미한다. 휘발성 메모리의 예는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM), 및 다른 형태의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 메모리(44)는 프로세서(42)에 의한 실행을 위한 프로그램 명령을 저장하는데 사용된다. 메모리(44)는, 일 예에서, 윤활유-레벨 추정기(40) 상에서 운영하는 소프트웨어 또는 애플리케이션에 의해 프로그램 실행 중에 정보를 일시적으로 저장하는데 사용된다.
메모리(44)는, 일부 예에서, 하나 이상의 컴퓨터-판독가능 저장 매체를 또한 포함한다. 메모리(44)는 휘발성 메모리보다 큰 양의 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(44)는 정보의 장기 저장을 위해 추가로 구성될 수 있다. 일부 예에서, 메모리(44)는 비휘발성 저장 요소를 포함한다. 그러한 비휘발성 저장 요소의 예는 자기 하드 디스크, 광학 디스크, 플로피 디스크, 플래시 메모리, 또는 전기 프로그래밍가능 메모리(EPROM) 또는 전기 소거가능 및 프로그래밍가능 메모리(EEPROM)의 형태를 포함할 수 있다.
통지 디바이스(22)는 윤활유-레벨 추정기(40)로부터 수신되는 정보의 출력을 사용자에게 제공하도록 구성된다. 통지 디바이스(22)의 예는 사운드 카드, 비디오 그래픽 카드, 스피커, (액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 등과 같은) 디스플레이 디바이스, 또는 사용자 또는 기계가 이해할 수 있는 형태로 정보를 출력하는 다른 형태의 디바이스를 포함할 수 있다. 통지 디바이스(22)는 추정 윤활유 레벨을 추정 사이클 전체에 걸쳐 지속적으로 제공할 수 있고, 또한 윤활유 저장조(26)가 재충전되어야 한다는 것을 사용자에게 지시하는 저-레벨 알람과 같은, 다양한 알람을 제공할 수 있다.
펌프 조립체(28)는 펌프(34)의 각각의 펌프 스트로크로 설정 체적의 윤활유를 변위시키도록 구성된다. 펌프 조립체(28)가 분배하도록 구성되는 설정 체적은 추정 변위 체적으로서 불린다. 그러나, 각각의 펌프 스트로크로 펌프(34)에 의해 실제로 변위되는 윤활유의 체적인, 실제 변위 체적은 펌프(34)와 이상적인 펌프 사이의 차이, 시스템 내의 마모, 윤활유의 특성, 시스템 구성, 윤활유 내의 동반된 공기 등으로 인해 추정 변위 체적과 상이할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 추정 변위 체적은 이상적인, 100% 효율의 펌프가 각각의 펌프 스트로크로 변위시키는 윤활유의 체적이다.
변위 센서(36a, 36b)는 펌프 조립체(28) 내의 구성요소의 변위를 감지하고 구성요소의 변위에 기초하여 펌프 스트로크를 감지하여 카운트 신호를 통신 링크(24a)를 통해 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공하도록 구성된다. 변위 센서(36a)는 펌프(34) 내의 구성요소의 위치를 감지하도록 구성되고, 그에 의해 펌프(34) 내의 구성요소의 변위를 감지함으로써 각각의 펌프 스트로크를 직접적으로 감지하여 카운트 신호를 발생시킨다. 변위 센서(36b)는 모터(32)의 기어 회전을 감지하도록 구성되고, 그에 의해 모터(32)의 기어의 회전 변위에 의해 각각의 펌프 스트로크를 간접적으로 감지하여 카운트 신호를 발생시킨다. 모터(32)와 펌프(34) 사이의 기어비가 알려져 있기 때문에, 기어 회전은 펌프 스트로크와 직접적으로 관련된다. 변위 센서(36a, 36b)가 직접적으로 또는 간접적으로, 펌프 스트로크를 감지하고, 펌프 스트로크의 카운트 신호를 발생시키는 것으로서 설명되지만, 변위 센서(36a, 36b)는 개별의 펌프 스트로크에 대응하여, 펌프 사이클에 대응하여, 또는 펌프(34)의 변위의 임의의 다른 적절한 기준에 대응하여 카운트 신호를 감지하여 발생시키도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
고-레벨 센서(14)는 윤활유 저장조(26)가 충전 중일 때에 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 도달할 때를 감지하고, 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 도달하는 것에 대응하여 저장조-충만 신호를 생성한다. 고-레벨 센서(14)는 유선 또는 무선 연결일 수 있는, 통신 링크(24b)를 통해 제어 시스템(16)과 통신한다. 고-레벨 센서(14)는 바람직하게는 개시내용이 본 명세서에 전체적으로 참조로 포함되는, 국제출원 제PCT/US16/26823호에 기재된 것과 같은, 자동충전 차단 밸브이다. 고-레벨 센서(14)가 자동충전 차단 밸브인 경우에, 고-레벨 센서(14)는 자동충전 차단 밸브가 폐쇄 위치로 이행하는 것에 대응하여 저장조-충만 신호를 발생시킨다. 자동충전 차단 밸브인 고-레벨 센서(14)는 또한 윤활유 저장조(26)가 재충전 과정 중에 부족충전 또는 과도충전되지 않는 것을 보증한다.
저-레벨 센서(30)는 윤활유 저장조(26) 내의 윤활유 레벨이 미리결정된 레벨에 도달할 때를 감지하고 윤활유 레벨이 미리결정된 레벨에 도달하는 것에 대응하여 저-레벨 신호를 생성하도록 구성된다. 저-레벨 센서(30)는 저-레벨 신호를 통신 링크(24d)를 통해 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공한다. 미리결정된 레벨은 윤활유 저장조 내의 임의의 요구된 윤활유 레벨일 수 있지만, 저-레벨 센서(30)는 바람직하게는 실제 윤활유 레벨이 0% 충만 레벨에 도달할 때를 감지하도록 위치된다. 그러나, 저-레벨 센서(30)는 윤활유 저장조(26) 상의 임의의 요구된 위치에 위치되어 저-레벨 신호를 발생시키고 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 현재 추정 사이클 동안에 완료된 펌프 스트로크의 횟수의 카운트인, 스트로크-카운트 수치, 및 펌프가 펌프 스트로크당 설정 체적의 윤활유를 변위시키는 것을 가정하여 충만 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 기준 수치를 이용하고, 그에 따라 추정 윤활유 레벨을 계산한다. 스트로크-카운트 수치는 스트로크-카운트 수치가 변위 센서(36a, 36b)로부터의 카운트 신호에 대응하여 윤활유-레벨 추정기(40)에 의해 추정 사이클 전체에 걸쳐 지속적으로 갱신된다는 점에서 동적이다. 기준 수치는 기준 수치가 충만 저장조 체적을 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수를 나타낸다는 점에서 정적이다.
스트로크-카운트 수치는 추정 사이클 전체에 걸쳐 윤활유-레벨 추정기(40)에 의해 추적, 기록, 및 갱신된다. 스트로크-카운트 수치는 전체 추정 사이클 동안에 누적되고, 그에 따라 추정 사이클 중의 임의의 주어진 시간에, 스트로크-카운트 수치는 추정 사이클 내의 그 시점까지의 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 기준 수치는 스트로크-카운트 수치의 상한을 나타낸다. 기준 수치가 스트로크-카운트 수치의 상한을 나타내면, 추정 윤활유 레벨은 기준 수치와 스트로크-카운트 수치 사이의 차이에 기초하여 계산될 수 있다.
메모리(44)는 스트로크-카운트 수치 및 기준 수치를 저장하고, 프로세서(42)에 의해 실행될 때에, 프로세서(42)가 윤활유 저장조(26) 내의 윤활유 레벨을 추정하는 소프트웨어 프로그램을 실행하게 하는, 명령어로 인코딩된다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 특히 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 펌프 스트로크의 횟수, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 윤활 사이클의 횟수, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 체적, 및 윤활유 저장조(26)로부터 전달된 윤활유의 체적과 같이, 임의의 요구된 형태로 추정 윤활유 레벨을 제공할 수 있다.
동작 중에, 윤활유-레벨 추정기(40)는 추정 윤활유 레벨을 지속적으로 추정한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 적어도 하나의 추정 사이클에 걸쳐 윤활유 저장조(26) 내의 윤활유 레벨을 추적 및 추정한다. 추정 사이클은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨에 있을 때에 시작되고, 추정 사이클은 추정 윤활유 레벨이 고갈된 저장조로 되어 있을 때에 종료된다. 추정 사이클의 시작 시에, 펌프 조립체(28)는 윤활유 저장조(26)로부터 어떤 윤활유도 아직 변위시키지 않았고, 그에 따라 스트로크-카운트 수치는 0이다. 스트로크-카운트 수치가 추정 사이클의 시작 시에 0이기 때문에, 윤활유-레벨 추정기(40)에 의해 생성되는 추정 윤활유 레벨이 또한 각각의 추정 사이클의 시작 시에 저장조-충만 레벨에 있다. 따라서, 추정 윤활유 레벨은 각각의 추정 사이클의 시작 시에 실제 윤활유 레벨과 일치한다. 각각의 추정 사이클은 적어도 하나의 윤활 사이클을 포함한다. 윤활 사이클은 펌프 조립체(28)가 작동될 때에 시작되고, 펌프 조립체(28)가 해제될 때에 종료된다. 윤활유 저장조(26) 내의 윤활유 레벨은 펌프 조립체(28)의 각각의 윤활 사이클의 진행에 따라 떨어진다.
윤활 사이클은 제어 시스템(16)이 펌프 조립체(28)를 작동시킬 때에 시작된다. 모터(32)는 펌프(34)를 작동시키고, 그에 따라 윤활유 저장조(26)로부터 윤활유를 흡입하고, 윤활유를 공급 라인(18)을 통해 하류로 구동한다. 펌프(34)는 윤활유를 공급 라인(18) 내로 계속 구동하여 압력에 의해 주입기(20)가 설정량의 윤활유를 기계로 분배하게 할 때까지 공급 라인(18) 내에 압력을 축적한다. 주입기(20)가 윤활유를 분배한 후에, 공급 라인(18) 내의 압력은 완화된다. 펌프 조립체(28)는 제어 시스템(16)에 의해 해제되거나 주어진 시간 기간 후에 또는 주어진 압력이 공급 라인(18) 내에 도달될 때에 해제되도록 구성된다. 펌프 조립체(28)가 해제되면, 윤활 사이클은 종료되고, 윤활 시스템(10)은 다음 윤활 사이클을 준비한다.
각각의 펌프 스트로크는 변위 센서(36a 또는 36b)에 의해 감지된다. 감지된 펌프 스트로크에 대응하여, 변위 센서(36a, 36b)는 카운트 신호를 발생시켜 통신 링크(24a)를 통해 윤활유-레벨 추정기(40)로 카운트 신호를 제공한다. 스트로크-카운트 수치는 현재 추정 사이클 동안에 완료된 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 카운트 신호는 변위 센서(36a)로, 펌프 스트로크의 횟수를 직접적으로 감지함으로써, 그리고 변위 센서(36b)로, 기어 회전의 횟수와 같은 모터-성능 특성을 감지함으로써 발생될 수 있다. 모터-성능 특성은 또한 전류 또는 전압 중 하나일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
윤활 시스템(10)은 다수의 윤활 사이클을 통해 진행하여 단일의 추정 사이클을 완료한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 추정 사이클 전체에 걸쳐 추정 윤활유 레벨을 제공하고, 그에 따라 추정 윤활유 레벨에 기초하여, 윤활유 저장조(26)가 재충전되어야 할 때를 사용자가 결정하게 한다. 윤활유 저장조(26)가 재충전될 때에, 고-레벨 센서(14)는 실제 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨에 도달하는 것에 대응하여 저장조-충만 신호를 발생시키고, 고-레벨 센서(14)는 저장조-충만 신호를 윤활유-레벨 추정기(40)로 전달한다. 저장조-충만 신호는 저장조가 충만하고 새로운 추정 사이클이 시작 중인 것을 윤활유-레벨 추정기(40)로 알린다. 따라서, 윤활유-레벨 추정기(40)는 추정 윤활유 레벨을 저장조-충만 레벨로 재설정하고, 그에 따라 추정 윤활유 레벨 및 실제 윤활유 레벨 둘 모두가 추정 사이클의 시작 시에 저장조-충만 레벨에 있다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 또한 스트로크-카운트 수치에 추가하여, 카운트 신호에 기초하여 다양한 수치를 발생시켜 저장할 수 있다. 예컨대, 제1 윤활 사이클 카운트가 제1 윤활 사이클 동안에 발생 및 저장될 수 있고, 제2 윤활 사이클 카운트가 제2 윤활 사이클 동안에 발생 및 저장될 수 있고, 여기서 각각의 윤활 사이클 카운트는 그 윤활 사이클만을 완료하는데 요구되는 펌프 스트로크의 카운트이다. 프로세서(42)는 이어서 메모리(44) 내에 저장되는 소프트웨어를 실행하여 제1 윤활 사이클 카운트 및 제2 윤활 사이클 카운트의 비교를 통해 윤활 시스템(10)에 대한 진단 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 제2 윤활 사이클 카운트가 제1 윤활 사이클 카운트와 상이한 경우에, 그러한 차이는 펌프 조립체(28)의 구성요소의 고장을 지시할 수 있고, 윤활유-레벨 추정기(40)는 알람 신호를 발생시켜 통지 디바이스(22)에 제공할 수 있다. 통지 디바이스(22)는 알람 신호에 기초하여 경보를 사용자에게 제공할 수 있고, 그에 의해 사용자에게 불일치를 통지한다.
예로서, 초기 추정 사이클 그리고 초기 추정 사이클을 따르는 후속 추정 사이클이 아래에서 논의된다.
초기 추정 사이클은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨에 있을 때에 시작된다. 메모리(44) 내에 저장되고 초기 추정 사이클 동안에 윤활유-레벨 추정기(40)에 의해 이용되는 기준 수치는 펌프(34)가 100% 효율을 갖는 이상적인 펌프이고 그에 따라 펌프(34)가 펌프 스트로크당 추정 체적의 윤활유를 전달한다는 것을 가정하여 충만 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 이론적인 기준 수치이다. 이론적인 기준 수치는 임의의 추정 사이클이 완료되기 전에 메모리(44) 내에 미리-저장된다. 이론적인 기준 수치는 윤활유 저장조(26)의 체적 그리고 펌프(34)의 이상적인 변위에 의존하고, 그에 따라 이론적인 기준 수치는 윤활 시스템(10)에 이용되는 특정 윤활유 저장조 및 펌프에 따라 변할 것이다.
스트로크-카운트 수치는 초기에 기본 수치, 바람직하게는 0 카운트인데, 펌프 조립체(28)가 윤활유 저장조(26)로부터 어떤 윤활유도 변위시키지 않았기 때문이다. 제1 윤활 사이클은 제어 시스템(16)이 펌프 조립체(28)를 작동시킬 때에 개시된다. 펌프 조립체(28)가 작동되면, 변위 센서(36a, 36b)는 모터(32)의 회전 및/또는 펌프(34) 내의 변위 구성요소의 위치를 감지한다. 변위 센서(36a 및/또는 36b)는 카운트 신호를 발생시켜 카운트 신호를 윤활유-레벨 추정기(40)로 전달한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 카운트 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 발생시킨다. 위에서 논의된 바와 같이, 스트로크-카운트 수치는 현재 추정 사이클 동안에 완료된 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 따라서, 스트로크-카운트 수치는 카운트 신호가 수신되는 동안에 초기 추정 사이클 전체에 걸쳐 증가한다. 제1 윤활 사이클의 종료 시의 스트로크-카운트 수치는 메모리(44) 내에 제1 윤활 사이클 카운트로서 저장될 수 있다.
제1 윤활 사이클이 완료된 후에, 펌프 조립체(28)는 기계가 추가적인 윤활을 요구할 때까지 오프 상태에 있다. 각각의 윤활 사이클은 제어 시스템(16)이 펌프 조립체(28)를 작동시킬 때에 시작되고, 윤활 사이클은 전형적으로 각각의 윤활 사이클 사이의 시간 간격에 기초한다.
기계가 추가적인 윤활을 요구할 때에, 제2 윤활 사이클이 시작된다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 변위 센서(36a, 36b)로부터 카운트 신호를 수신하고, 카운트 신호에 대응하여 스트로크-카운트 수치를 추적 및 갱신한다. 초기 추정 사이클은 윤활유-레벨 추정기(40)가 저장조-고갈 레벨에 있는 추정 윤활유 레벨을 제공할 때까지 또는 저장조-충만 신호가 고-레벨 센서(14)로부터 수신될 때까지 계속되고, 저장조-충만 신호가 수신되면, 윤활유-레벨 추정기(40)가 추정 윤활유 레벨을 저장조-충만 레벨로 재설정하게 한다.
추정 윤활유 레벨은 스트로크-카운트 수치 및 이론적인 기준 수치에 기초하여 초기 추정 사이클에 걸쳐 계산된다. 이론적인 기준 수치가 스트로크-카운트 수치의 예상 상한을 나타내기 때문에, 추정 윤활유 레벨은 스트로크-카운트 수치 및 이론적인 기준 수치에 기초하여 계산된다. 예를 들어, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %는 이론적인 기준 수치로부터 스트로크-카운트 수치를 감산함으로써 계산될 수 있고, 그 차이를 이론적인 기준 수치로 나누면 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %가 발생할 수 있다. 또 다른 예에서, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 체적은 이론적인 기준 수치로부터 스트로크-카운트 수치를 감산하고 그 차이에 이상적인 펌프에 대한 펌프 스트로크당 추정 변위 체적을 곱함으로써 계산될 수 있고, 이러한 추정 변위 체적은 이론적인 기준 수치를 발생시키는데 사용되었던 것이다. 또 다른 예에서, 윤활유 저장조로부터 분산된 윤활유의 체적은 이론적인 기준 수치를 발생시키는데 사용되었던, 이상적인 펌프에 대한 펌프 스트로크당 추정 변위 체적에 스트로크-카운트 수치를 곱함으로써 계산될 수 있다. 그러나, 윤활유-레벨 추정기(40)는 특히 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 펌프 스트로크의 횟수, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 윤활 사이클의 횟수, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 체적, 및 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 체적과 같이, 임의의 요구된 형태로 추정 윤활유 레벨을 추정할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 카운트 신호가 변위 센서(36a 및/또는 36b)로부터 수신되는 동안에 스트로크-카운트 수치 그리고 스트로크-카운트 수치와 이론적인 기준 수치 사이의 비교를 지속적으로 갱신한다. 따라서, 추정 윤활유 레벨은 초기 추정 사이클 전체에 걸쳐 지속적으로 갱신된다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 추정 윤활유 레벨을 통신 링크(24c)를 통해 통지 디바이스(22)로 전달한다. 통지 디바이스(22)는 청각적 또는 시각적 방식을 비롯한, 임의의 요구된 방식으로 추정 윤활유 레벨을 사용자에게 제공할 수 있다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 또한 추정 윤활유 레벨 그리고 이전 추정에 기초하여 다양한 진단 정보 또는 다른 고급 지표를 전달할 수 있다. 추정 윤활유 레벨은 특히 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 펌프 스트로크의 횟수, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 윤활 사이클의 횟수, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 체적, 및 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 체적과 같이, 임의의 요구된 형태로 되어 있을 수 있다.
저장조-고갈 레벨에 접근 중인 추정 윤활유 레벨은 윤활유 저장조(26)가 재충전되어야 한다는 것을 사용자에게 알린다. 윤활유 저장조(26)를 재충전하기 위해, 재충전 윤활유의 공급원이 재충전 라인(46)을 통해 윤활유 저장조(26)에 연결된다. 윤활유는 윤활유 레벨이 고-레벨 센서(14)를 작동시킬 때까지 재충전 라인(46)을 통해 윤활유 저장조(26) 내로 유동한다. 고-레벨 센서(14)는 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 도달한 것을 고-레벨 센서(14)가 감지할 때에 저장조-충만 신호를 발생시킨다. 저장조-충만 신호는 통신 링크(24b)에 의해 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공된다. 저장조-충만 신호는 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨에 있다는 것을 윤활유-레벨 추정기(40)에 지시한다. 또한, 저장조-충만 신호에 대응하여, 윤활유-레벨 추정기(40)는 스트로크-카운트 수치를 0으로 재설정하고, 그에 의해 추정 윤활유 레벨을 저장조-충만 레벨로 재설정한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 그에 따라 또 다른 추정 사이클을 통해 윤활유 레벨을 추정할 것을 준비한다.
고-레벨 센서(14)는 바람직하게는 자동충전 차단 밸브이지만, 고-레벨 센서(14)는 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 도달할 때를 감지하는 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 고-레벨 센서(14)가 자동충전 차단 밸브인 경우에, 저장조-충만 신호는 자동충전 차단 밸브가 폐쇄 위치로 이행할 때에 발생된다.
후속 추정 사이클이 시작되기 전에, 윤활유-레벨 추정기(40)는 초기 추정 사이클에 기초하여 기준 수치를 조정하고 그에 따라 후속 윤활 사이클에 걸쳐 추정 윤활유 레벨의 정확성을 개선한다. 메모리(44)는 프로세서(42)에 의해 실행될 때에, 이론적인 기준 수치를 윤활 시스템(10)의 실제 구성요소에 더 근사하게 일치하는 조정 기준 수치로 조정하는 소프트웨어를 저장하도록 추가로 구성된다.
각각의 추정 사이클 중에, 저-레벨 센서(30)는 윤활유 레벨이 미리결정된 낮은 레벨에 도달할 때를 감지하고, 윤활유 레벨이 미리결정된 레벨에 도달하는 것에 대응하여 저-레벨 신호를 발생시키고, 저-레벨 신호를 통신 링크(24d)를 통해 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 저-레벨 신호가 저-레벨 센서(30)로부터 수신될 때의 스트로크-카운트 수치를 "실효 카운트(true count)"로서 저장한다. 실효 카운트는 이전 추정 사이클로부터 결정된 것과 같은, 실제 윤활유 레벨을 고-레벨 센서(14)에 의해 감지되는 저장조-충만 레벨로부터 저-레벨 센서(30)에 의해 감지되는 미리결정된 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 윤활유의 체적을 실제로 분산하는데 요구되는, 펌프 스트로크의 횟수이다. 펌프 스트로크당 실제 변위 체적은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨을 저장조-충만 레벨로부터 미리결정된 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 윤활유의 총 체적을 실효 카운트로 나눔으로써 실효 카운트로부터 계산된다. 펌프 스트로크당 실제 변위 체적은 그에 따라 펌프(34)와 이상적인 펌프 사이의 임의의 효율 손실을 내포한다. 효율 손실은 다양한 이유로 인해 일어날 수 있다. 예를 들어, 기포가 윤활유 내에 동반될 수 있고, 동반된 기포는 압축성이고 그에 따라 펌프 스트로크가 윤활유 내에 존재하는 기포를 갖지 않을 경우에 일어나는 것보다 적은 윤활유를 전달하게 할 수 있다. 펌프 효율은 또한 윤활유의 온도 그리고 윤활유 저장조(26)가 보관되는 면적 그리고 또한 윤활유의 점도에 의해 영향을 받는다. 따라서, 펌프 효율은 윤활유 저장조(26) 및 펌프 조립체(30)가 보관되는 환경에 의해, 윤활유 내에 배치되는 기포와 같은 불순물에 의해, 윤활유 그 자체의 특성에 의해, 및 다른 외부 또는 내부 인자에 의해 영향을 받는다.
이론적인 기준 수치는 실효 카운트에 따라 조정되어 조정 기준 수치를 생성한다. 위에서 논의된 바와 같이, 이론적인 기준 수치는 펌프 스트로크당 추정 변위 체적을 변위시키는 이상적인 펌프인 펌프(34)에 기초하는 단일의 추정 사이클 동안의 스트로크-카운트 수치의 예상 상한을 나타낸다. 조정 기준 수치는 펌프 스트로크당 추정 변위 체적을, 실효 카운트로부터 계산될 때의, 펌프 스트로크당 실제 변위 체적으로 교체하고, 최대 저장조 용량을 실제 변위 체적으로 나눔으로써 계산된다. 최대 저장조 용량을 펌프 스트로크당 실제 변위 체적으로 나누는 것은 이전 추정 사이클에 걸쳐 윤활유 저장조(26)를 고갈시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수를 제공한다. 따라서, 조정 기준 수치는 추정 사이클의 이전의 반복에 기초한다.
미리결정된 낮은 레벨은 바람직하게는 저장조-고갈 레벨이고 그에 따라 저-레벨 신호는 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때에 발생된다. 실효 카운트는 그에 따라 윤활유 저장조(26)를 완전히 고갈시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수의 카운트이다. 그러한 경우에, 이론적인 기준 수치는 실효 카운트를 조정 기준 수치로서 이용함으로써 조정 기준 수치로 조정될 수 있다.
조정 기준 수치는 메모리(44) 내에 저장되고, 후속 추정 사이클 동안에 추정 윤활유 레벨을 계산하는데 이용된다. 조정 기준 수치가 이전 추정 사이클로부터의 펌프 스트로크당 실제 변위 체적에 기초하기 때문에, 조정 기준 수치를 이용하여 계산되는 추정 윤활유 레벨은 이론적인 기준 수치를 이용하여 계산되는 추정 윤활유 레벨보다 근사하게 실제 윤활유 레벨을 추적한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 그에 따라 조정 기준 수치를 계산 및 이용함으로써 더 정확한 추정 윤활유 레벨을 제공한다.
윤활 시스템(10)은 이어서 후속 추정 사이클로 진행된다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 스트로크-카운트 수치 및 조정 기준 수치에 기초하여 후속 추정 사이클에 걸쳐 추정 윤활유 레벨을 계산한다. 조정 기준 수치는 이전 추정 사이클에 대한 변위-비율에 기초하는, 스트로크-카운트 수치의 예상 상한을 나타낸다. 추정 윤활유 레벨은 그에 따라 스트로크-카운트 수치 및 조정 기준 수치에 기초하여 계산된다. 예를 들어, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %는 조정 기준 수치로부터 스트로크-카운트 수치를 감산함으로써 계산될 수 있고, 그 차이를 조정 기준 수치로 나누면 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %가 발생할 수 있다. 또 다른 예에서, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 체적은 조정 기준 수치로부터 스트로크-카운트 수치를 감산하고 그 차이에 실효 카운트로부터 계산되는 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 곱함으로써 계산될 수 있다. 또 다른 예에서, 윤활유 저장조로부터 분산된 윤활유의 체적은 스트로크-카운트 수치에 실효 카운트로부터 계산되는 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 곱함으로써 계산될 수 있다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 카운트 신호가 변위 센서(36a 및/또는 36b)로부터 수신되는 동안에 스트로크-카운트 수치 그리고 스트로크-카운트 수치와 조정 기준 수치 사이의 비교를 지속적으로 갱신한다. 따라서, 추정 윤활유 레벨은 초기 추정 사이클 전체에 걸쳐 지속적으로 갱신된다. 조정 기준 수치가 이전 추정 사이클로부터 결정된 것과 같은 펌프 스트로크당 실제 변위 체적에 기초하기 때문에, 후속 추정 사이클 동안의 추정 윤활유 레벨은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨을 더 정확하게 추적한다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 각각의 추정 사이클 후에 임의의 요구된 이전 추정 사이클에 기초하여 기준 수치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 조정은 직전 추정 사이클, 다수의 추정 사이클을 통한 실효 카운트의 평균, 또는 실효 카운트의 수명 평균(lifetime average)에 기초할 수 있다.
추정 윤활유 레벨을 계산, 추적, 및 제공하는 것에 추가하여, 윤활유-레벨 추정기(40)는 윤활 시스템(10)에 대한 다른 지표를 계산, 추적, 및 제공할 수 있다. 예를 들어, 윤활유-레벨 추정기(40)는 각각의 추정 사이클의 종료 시에 최종 카운트를 기록할 수 있다. 추정 사이클 중에 소비되는 윤활유의 추정치가 최종 카운트에 기초하여 계산될 수 있다. 각각의 추정 사이클 동안에 소비되는 윤활유의 추정치는 메모리(44) 내에 저장될 수 있고, 통지 디바이스(22)를 통해 사용자에게, 개별적으로 또는 전체적으로, 제공될 수 있다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 그에 따라 시간에 따른 윤활유 사용을 측정 및 기록할 수 있고, 윤활유 소비에 대한 다양한 파라미터를 보고할 수 있다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 또한 윤활 시스템(10)이 저-레벨 센서(30)를 포함하는 경우에 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 제공할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 펌프 스트로크당 실제 변위 체적은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨을 고-레벨 센서(14)에 의해 감지되는 저장조-충만 레벨로부터 저-레벨 센서(32)에 의해 감지되는 미리결정된 낮은 수준까지 떨어뜨리는데 요구되는 윤활유의 총 체적을 실효 카운트로 나눔으로써 계산된다. 펌프 스트로크당 실제 변위 체적은 펌프(34)의 변위 효율성과 같은, 펌프 조립체(28)에 대한 중요한 진단 정보를 제공할 수 있고, 상이한 추정 사이클을 통한 펌프 스트로크당 실제 변위 체적의 변화는 보수유지가 요구된다는 것을 지시할 수 있다. 다양한 고급-사용 지표를 추적함으로써, 윤활유-레벨 추정기(40)는 진단 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 상당한 이점을 제공한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 윤활유 저장조(26) 내의 추정 윤활유 레벨을 사용자에게 지속적으로 제공한다. 추정 윤활유 레벨은 사용자가 재충전을 적절하게 예정하게 하여 정지시간을 최소화하고 윤활유 사용을 추적한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 최소의 이동 부품으로 추정 윤활유 레벨을 추적하고 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 윤활유-레벨 추정기(40)는 추정 윤활유 레벨을 추적하는 폴로어 플레이트(follower plate) 또는 다른 기계 디바이스를 요구하지 않으면서 추정 윤활유 레벨을 계산 및 추적한다. 또한, 추정 윤활유 레벨을 사용자에게 제공함으로써, 윤활유 저장조(26)는 필요한 것보다 자주 재충전되는 것이 방지된다. 재충전의 횟수를 제한하는 것은 정지시간을 감소시키고, 오염물이 재충전 중에 윤활 시스템(10) 내로 진입할 가능성을 감소시킨다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 또한 저-레벨 신호에 대응하여 자기-조정되고, 그에 의해 추정 사이클의 각각의 반복으로 개선된 추정 정확도를 제공한다. 또한, 윤활유-레벨 추정기(40)는 시간에 따른 윤활유 사용과 같은, 다양한 고급 지표를 측정 및 기록할 수 있고, 윤활유 소비에 대한 다양한 파라미터를 보고할 수 있다. 추정 윤활유 레벨은 저장조 내에 남은 윤활유 그리고 또한 사용 속도를 제공하고, 그에 따라 보수유지가 미리 예정되어 저장조가 고갈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 윤활유 레벨을 지속적으로 추정하고 추정 윤활유 레벨을 사용자에게 제공하는 윤활유-레벨 추정기(40)는 사용자가 윤활유 시스템과 관련된 보수유지를 효과적으로 계획하게 한다.
도 2a는 저장조 조립체(12) 및 고-레벨 센서(14)의 정면도이다. 도 2b는 고-레벨 센서(14)의 단면도이다. 도 2a 및 2b가 함께 논의될 것이다. 저장조 조립체(12)는 윤활유 저장조(26) 및 펌프 조립체(28)를 포함한다. 고-레벨 센서(14)는 자동충전 차단 밸브(48) 및 신호 스위치(50)를 포함한다. 윤활유 저장조(26)는 하우징(52), 액추에이터(54), 충전 튜브(56), 정렬 판(58), 및 연결 볼트(60)를 포함한다. 하우징(52)은 상부 표면(62) 및 측벽(64)을 포함한다. 액추에이터(54)는 상부 표면(66), 저부 표면(68), 및 과주행 기구(overtravel mechanism)(70)를 포함한다. 자동충전 차단 밸브(48)는 밸브 본체(72), 밸브 스템(74), 윤활유 유동 경로(76), 윤활유 입구(78), 제1 윤활유 출구(80), 제2 윤활유 출구(82), 복귀 스프링(84), 및 신호 벌브(signal bulb)(86)를 포함한다. 밸브 스템(74)은 제1 단부(88), 제2 단부(90), 및 밀봉 부분(92)을 포함한다. 충전 튜브(56)는 제1 단부(94), 견부(96), 및 판 보유 클립(98)을 포함한다. 정렬 판(58)은 구멍(100)을 포함한다. 연결 볼트(60)는 헤드(102) 및 생크(104)를 포함하고, 생크(104)는 윤활유 포트(106)를 포함한다.
윤활유 저장조(26)는 펌프 조립체(28)에 결합되고, 윤활유 저장조(26)는 윤활유가 기계에 가해지기 전에 윤활유를 저장하도록 구성된다. 윤활유 저장조(26) 및 펌프 조립체(28)는 윤활유 저장조(26) 위 또는 아래에 장착되는 펌프 조립체(28), 윤활유 저장조(26) 내에 배치되는 펌프 조립체(28), 윤활유 저장조(26)와 일체로 형성되는 펌프 조립체(28), 또는 임의의 다른 요구된 구성과 같이, 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 공급 호스(18)는 펌프 조립체(28)에 연결되고, 펌프 조립체(28)로부터 윤활유를 수용한다. 통신 링크(24b)는 고-레벨 센서(14)와 윤활유-레벨 추정기(40) 사이에서 연장한다. 통신 링크(24b)는 고-레벨 센서(14) 및 윤활유-레벨 추정기(40)가 통신하게 하고, 통신 링크(24b)는 유선 또는 무선일 수 있다.
액추에이터(54)는 하우징(52) 내에 배치되고, 하우징(52)을 상부 부분(108) 및 하부 부분(110)으로 분할한다. 과주행 기구(70)는 액추에이터(54) 상에 배치되고, 밸브 스템(74)의 제1 단부(88)와 만나도록 구성된다. 자동충전 차단 밸브(48)는 하우징(52)의 상부 표면(62) 상에 배치된다. 윤활유 유동 경로(76)는 밸브 본체(72)를 통해 연장한다. 윤활유 입구(78)는 밸브 본체(72) 내로 연장하고, 재충전 라인(46)을 수용하고 윤활유를 재충전 라인(46)으로부터 윤활유 유동 경로(76)로 제공하도록 구성된다. 충전 튜브(56)는 액추에이터(54)를 통해 연장하고, 충전 튜브(56)의 제1 단부(94)는 정렬 판(58)을 통해 연장하고, 연결 볼트(60)의 생크(104)와 결합한다. 판 보유 클립(98)은 충전 튜브(56) 상에 배치되고, 액추에이터(54)의 하향 이동을 제한한다. 연결 볼트(60)는 자동충전 차단 밸브(48)를 통해 연장하고, 헤드(102)는 밸브 본체(72)의 외측에 배치되고, 한편 생크(104)는 밸브 본체(72)를 통해 연장하여 충전 튜브(56)와 결합하고 자동충전 차단 밸브(48)를 하우징(52)에 고정한다. 견부(96)는 정렬 판(58)의 저부에 인접하고, 정렬 판(58)을 적절한 위치에 보유한다. 윤활유 포트(106)는 윤활유 유동 경로(76) 내에 배치되고, 윤활유 유동 경로(76)로부터 윤활유를 수용하도록 구성된다. 제1 윤활유 출구(80)는 생크(104) 및 연결 볼트(60)의 연결부에 근접하여 밸브 본체(72) 내로 연장하고, 제1 윤활유 출구(80)는 윤활유를 하우징(52)의 상부 부분을 통해 윤활유 저장조(26)로 직접적으로 제공한다. 제2 윤활유 출구(82)는 밸브 본체(72) 내로 연장하고, 외부 배관을 수용하여 윤활유가 자동충전 차단 밸브(48) 및 외부 배관을 통해 윤활유 저장조로 유동하게 할 수 있다.
밸브 스템(74)은 밸브 본체(72) 내에 배치되고, 자동충전 차단 밸브(48)를 통해 연장한다. 제1 단부(88)는 정렬 판(58)의 구멍(100)을 통해 그리고 하우징(52)의 상부 부분(108) 내로 연장한다. 밀봉 부분(92)은 밸브 스템(74)으로부터 연장하고, 윤활유 입구(78)에 근접하여 윤활유 유동 경로(76) 내에 배치된다. 제2 단부(90)는 밀봉 부분(92)으로부터 그리고 신호 스위치(50)에 근접하여 연장한다. 복귀 스프링(84)은 제2 단부(90) 주위에 배치되고, 밸브 스템(74)을 도 2b에 도시된 개방 위치로 편의시킨다.
윤활유 저장조(26)는 윤활 사이클 중에 하류의 기계로 가해질 수 있는 설정 체적의 윤활유를 저장한다. 펌프 조립체(28)는 윤활유 저장조(26)로부터 윤활유를 흡입하여 윤활유를 하류로 구동한다. 윤활유 저장조(26)가 재충전될 것을 준비할 때에, 재충전 윤활유는 재충전 라인(46)을 통해 윤활유 저장조(26)에 제공된다. 재충전 윤활유는 자동충전 차단 밸브(48)로 유동하고, 윤활유 입구(78) 내로 진입하고, 윤활유 유동 경로(76)를 통해 유동하고, 충전 튜브(56)를 통해 하우징(52)의 하부 부분(110)으로 제공된다. 윤활유는 상승 중인 윤활유 레벨이 액추에이터(54)의 저부 표면(68)과 만날 때까지 윤활유 저장조(26)로 계속하여 유동한다. 상승 중인 윤활유는 저부 표면(68)과 만나고, 액추에이터(54)를 상향으로 압박한다. 액추에이터(54)는 과주행 기구(70)가 밸브 스템(74)의 제1 단부(88)와 만날 때까지 계속하여 상승한다. 과주행 기구(70)는 밸브 스템(74)이 폐쇄 위치로 이행한 후에도 액추에이터(54)가 계속하여 상승하는 경우에 액추에이터(54)가 밸브 스템(74)을 손상시키는 것을 방지한다.
액추에이터(54)가 제1 단부(88)와 만날 때에, 액추에이터(54)는 계속하여 상승하고 밸브 스템(74)이 개방 위치로부터, 밀봉 부분(92)이 윤활유 유동 경로(76)를 통한 윤활유의 유동을 차단하는, 폐쇄 위치로 이행하게 한다. 폐쇄 위치에서, 밀봉 부분(92)은 추가적인 재충전 윤활유가 자동충전 차단 밸브(48)를 통해 유동하여 윤활유 저장조(26)로 유동하는 것을 방지한다. 윤활유 입구(78)와 윤활유 유동 경로(76) 사이의 연결부가 밀봉 부분(92)에 의해 밀봉되면, 재충전 라인 내의 압력이 축적되기 시작하고, 상승 중인 압력은 자동충전 차단 밸브(48)가 폐쇄되어 재충전 과정이 완료된 것을 지시한다.
저장조-충만 신호는 밸브 스템(74)이 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이행하는 것에 대응하여 발생된다. 밸브 스템(74)이 폐쇄 위치에 있으면, 밸브 스템(74)의 제2 단부(90)는 신호 벌브(86) 내로 연장하여 신호 스위치(50)와 만나고, 여기에서 신호 스위치(50)는 밸브 스템(74)이 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이행될 때를 감지하는 근접 센서, 압력 센서, 변위 센서, 제한 스위치, 또는 임의의 다른 적절한 디바이스일 수 있다. 신호 스위치(50)와 만나는 제2 단부(90)는 신호 스위치(50)가 저장조-충만 신호를 발생시키고 저장조-충만 신호를 통신 링크(24b)를 따라 윤활유-레벨 추정기(40)로 전달하게 한다. 예를 들어, 신호 스위치(50)가 제한 스위치인 경우에, 신호 스위치(50)는 밸브 스템(74)이 폐쇄 위치로부터 이행할 때에 작동되고, 신호 스위치(50)는 밸브 스템(74)이 폐쇄 위치로 이행하는 것에 대응하여 저장조-충만 신호를 발생시킨다. 또 다른 예에서, 신호 스위치(50)는 근접 센서이고, 제2 단부(90)는 밸브 스템(74)이 폐쇄 위치에 있을 때에 근접 센서를 작동시키지만, 밸브 스템(74)이 개방 위치에 있을 때에는 그렇지 않도록 구성되는 치수를 갖는다.
자동충전 차단 밸브(48)는 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 있을 때에만 저장조-충만 신호를 발생시키고, 그에 의해 윤활유 레벨이 실효적으로 충만 레벨에 있을 때에만 저장조-충만 신호가 발생되는 것을 보증한다. 따라서, 추정 윤활유 레벨은 다음 추정 사이클의 시작 시에 실제 윤활유 레벨과 일치하는 것이 보증되는데, 추정 및 실제 윤활유 레벨 둘 모두가 최대 저장조 용량에 있기 때문이다. 이러한 방식으로, 자동충전 차단 밸브(48)는 저장조-충만 신호가 발생될 때마다 윤활유-레벨 추정기(40)를 재교정한다. 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량일 때에만 자동충전 차단 밸브(48)가 저장조-충만 신호를 발생시키기 때문에, 자동충전 차단 밸브(48)는 다음 추정 사이클의 시작 시에 추정 윤활유 레벨과 실제 윤활유 레벨 사이의 오차가 없는 것을 보증한다.
저장조-충만 신호를 발생시키는 자동충전 차단 밸브(48)는 상당한 이점을 제공한다. 자동충전 차단 밸브(48)는 사용자가 윤활유 저장조(26)를 부족충전 또는 과도충전하는 것을 방지한다. 또한, 자동충전 차단 밸브(48)는 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 있을 때에만 폐쇄되고, 그에 의해 추정 윤활유 레벨이 다음 추정 사이클의 시작 시에 실제 윤활유 레벨과 일치하는 것을 보증한다. 자동충전 차단 밸브(48)는 그에 따라 추정 윤활유 레벨과 실제 윤활유 레벨 사이의 임의의 오차를 제거함으로써 윤활유-레벨 추정기의 후속 추정 사이클을 재교정한다.
도 3a는 윤활유 저장조 내의 윤활유 레벨을 추정하는 추정 루틴을 도시하는 흐름도이다. 도 3b는 카운트 재설정 루틴을 도시하는 흐름도이다. 도 3c는 조정 루틴을 도시하는 흐름도이다. 도 3a-3c가 함께 논의될 것이다. 추정 루틴, 카운트 재설정 루틴, 및 조정 루틴의 각각은 단계 112에서 시작된다. 단계 112에서, (도 1에서 가장 잘 관찰되는) 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 신호에 대해 모니터링한다. 도 3a의 추정 루틴에 대해, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 카운트 신호에 대해 모니터링한다. 도 3b의 카운트 재설정 루틴에 대해, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 저장조-충만 신호에 대해 모니터링한다. 도 3c의 조정 루틴에 대해, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 저-레벨 신호에 대해 모니터링한다.
도 3a의 단계 112에 대해, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 신호에 대해 모니터링하는 중이다. 수신된 신호가 카운트 신호이면, 윤활유-레벨 모니터(40)는 추정 루틴을 통해 진행된다. 카운트 신호는 펌프 스트로크에 대응하여 ((도 1에 도시된) 변위 센서(36a, 36b)와 같은) 변위 센서에 의해 발생된다. 변위 센서는 펌프 스트로크의 횟수 그리고 기어 회전의 횟수 중 하나를 감지하고, 여기서 기어 회전의 횟수는 펌프 스트로크의 횟수와 직접적으로 상호관련된다. 단계 114에서, 윤활유-레벨 추정기(40)는 카운트 신호가 수신되었는지를 질의한다. 단계 114에 대한 응답이 '아니요'이면, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 카운트 신호에 대해 계속하여 모니터링한다. 단계 114에 대한 응답이 '예'이면, 윤활유-레벨 추정기(40)는 단계 116으로 이동한다.
단계 116에서, 스트로크-카운트 수치가 발생된다. 스트로크-카운트 수치는 현재 추정 사이클 내의 그 시점까지의 펌프 스트로크의 횟수의 합계이다. 카운트 신호는 펌프 스트로크의 횟수 그리고 기어 회전의 횟수 중 하나를 윤활유-레벨 추정기에 제공한다. 카운트 신호가 기어 회전의 횟수로 되어 있는 경우에, 윤활유-레벨 추정기는 모터와 펌프 사이의 알려진 기어비에 기초하여 펌프 스트로크의 횟수를 결정할 수 있다.
단계 118에서, 기준 수치가 (도 1에 도시된) 메모리(44)와 같은, 저장 디바이스로부터 호출된다. 기준 수치는 (도 1 및 2a에 도시된) 윤활유 저장조(26)와 같은, 윤활유 저장조의 체적에 기초하고, 기준 수치는 윤활유 저장조(26)의 충만 체적을 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수의 예상치이다. 초기 추정 사이클 동안에, 기준 수치는 펌프가 100% 효율인 이상적인 펌프이고 그에 따라 펌프가 각각의 펌프 스트로크로 추정 변위 체적을 변위시킨다는 가정에 기초하여 윤활유 저장조(26)의 충만 체적을 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수의 예상치인, 이론적인 기준 수치이다. 기준 수치는 스트로크-카운트 수치의 예상 상한을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 윤활유 저장조가 5 L의 용량을 갖고, 이상적인 펌프 스트로크당 변위 체적이 1 ml/스트로크이고, 기어 회전의 횟수/스트로크가 5이면, 기준 수치는 5,000회 펌프 스트로크 또는 25,000회 기어 회전일 것이다. 기준 수치는 최대 저장조 용량 그리고 펌프의 스트로크당 변위 체적에 의존한다.
단계 118에서, 추정 윤활유 레벨은 스트로크-카운트 수치 및 기준 수치를 이용하여 계산된다. 단계 118에 대해 위에서 논의된 바와 같이, 기준 수치는 스트로크-카운트 수치의 예상 상한이다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 스트로크-카운트 수치 및 기준 수치에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 계산한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 특히 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 %, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 펌프 스트로크의 횟수, 윤활유 저장조(26)가 고갈될 때까지 남은 윤활 사이클의 횟수, 윤활유 저장조(26) 내에 남은 윤활유의 체적, 및 윤활유 저장조(26)로부터 분산된 윤활유의 체적과 같이, 임의의 요구된 형태로 추정 윤활유 레벨을 제공할 수 있다.
단계 120에서, 윤활유-레벨 추정기(40)는 디스플레이 신호를 (도 1에 도시된) 통지 디바이스(22)와 같은, 통지 디바이스에 제공하고, 여기서 디스플레이 신호는 추정 윤활유 레벨을 통지 디바이스(22)로 전달한다. 통지 디바이스(22)는 이어서 추정 윤활유 레벨을 표시하거나 그렇지 않으면 사용자에게 경보를 제공한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 추정 윤활유 레벨을 지속적으로 제공하도록 구성된다.
도 3b의 단계 112에서, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조 조립체를 신호에 대해 모니터링한다. 수신된 신호가 저장조-충만 신호이면, 윤활유-레벨 추정기(40)는 카운트 재설정 루틴을 통해 진행된다. 단계 122에서, 윤활유-레벨 추정기(40)는 저장조-충만 신호가 수신되었는지를 질의한다. 응답이 '아니요'이면, 윤활유-레벨 추정기(40)는 다시 단계 112로 진행되고, 저장조 조립체를 신호에 대해 계속하여 모니터링한다. 저장조-충만 신호가 윤활유-레벨 추정기(40)에 의해 수신되지 않았기 때문에, 윤활유 저장조(26)는 재충전되지 않았고, 윤활유-레벨 추정기(40)는 기존 추정 사이클과 같은 윤활유 레벨을 계속하여 추정한다.
단계 122에서의 응답이 '예'이면, 윤활유-레벨 추정기(40)로 윤활유 저장조(26)가 윤활유로 재충전되었다는 것이 저장조-충만 신호에 의해 알려진다. 저장조-충만 신호는 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨이 최대 저장조 용량에 있다는 것을 지시한다. 저장조-충만 신호는 (도 1 내지 도 2b에 도시된) 고-레벨 센서(14)에 의해 발생된다. 고-레벨 센서(14)는 윤활유 저장조(26)가 재충전 중인 동안에 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨에 도달할 때를 감지한다. 고-레벨 센서(14)는 저장조-충만 신호를 발생시키고, 저장조-충만 신호를 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공하여 실제 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨에 있다는 것을 윤활유-레벨 추정기(40)로 알린다.
단계 124에서, 윤활유-레벨 추정기(40)는 스트로크-카운트 수치를 저장조-충만 신호에 대응하여 0으로 재설정한다. 스트로크-카운트 수치를 0으로 재설정하는 것은 또한 추정 윤활유 레벨을 최대 저장조 용량으로 재설정한다. 이러한 방식으로, 추정 윤활유 레벨은 주어진 추정 사이클의 시작 시에 실제 윤활유 레벨과 일치하는데, 현재 카운트가 0이기 때문이고, 이것은 펌프 스트로크가 아직 일어나지 않았고, 그에 따라 윤활유가 저장조로부터 변위되지 않았다는 것을 지시한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 그에 따라 재설정되어 새로운 추정 사이클 동안에 윤활유 레벨을 추정한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 이어서 다시 단계 112로 진행되고, 저장조 조립체를 카운트 신호에 대해 계속하여 모니터링하고, 그에 따라 다음 추정 사이클을 통해 추정 윤활유 레벨을 제공한다.
도 3c의 단계 112에서, 윤활유-레벨 추정기는 저장조 조립체의 신호를 모니터링한다. 수신된 신호가 저-레벨 신호이면, 윤활유-레벨 모니터(40)는 조정 루틴으로 진행된다. 단계 126-130은 윤활유-레벨 추정기(40)가 조정되어 윤활 시스템 내에 이용되는 펌프에 대한 펌프 스트로크당 실제 변위 체적에 기초하여 더-정확한 추정 윤활유 레벨을 제공하는 조정 과정이다. 단계 126에서, 윤활유-레벨 추정기는 저-레벨 신호가 수신되었는지를 질의한다. 단계 126에서의 응답이 '아니요'이면, 윤활유-레벨 추정기(40)는 다시 단계 112로 진행되고, 저장조 조립체를 신호에 대해 계속하여 모니터링한다. 저-레벨 신호가 윤활유-레벨 추정기(40)에 의해 수신되지 않았기 때문에, 윤활유-레벨 추정기는 조정 기준 수치로 추정 윤활유 레벨을 계속하여 추정할 수 있다.
단계 126에서의 응답이 '예'이면, 윤활유-레벨 추정기(40)로 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨이 저장조-충만 레벨로부터 미리결정된 낮은 레벨까지 떨어졌다는 것이 저-레벨 신호에 의해 알려진다. 저-레벨 신호는 바람직하게는 (도 1에 도시된) 저-레벨 센서(30)와 같은, 저-레벨 센서에 의해 발생되고, 저-레벨 신호는 윤활유-레벨 추정기(40)에 제공된다. 저-레벨 센서는 저장조 내의 실제 윤활유 레벨이 미리결정된 낮은 레벨에 도달할 때를 감지하도록 구성된다. 실제 윤활유 레벨이 미리결정된 낮은 레벨에 도달할 때에, 저-레벨 센서(30)는 저-레벨 신호를 발생시키고, 저-레벨 신호는 윤활유-레벨 추정기(40)로 전달된다.
단계 128에서, 실효 카운트가 발생된다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 저-레벨 신호가 수신될 때의 스트로크-카운트 수치를 실효 카운트로서 저장한다. 실효 카운트는 이전 추정 사이클로부터 결정된 것과 같은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨을 저장조-충만 레벨로부터 미리결정된 낮은 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수를 나타낸다. 윤활유 저장조 체적 및 미리결정된 레벨 둘 모두가 알려져 있기 때문에, 실제 윤활유 레벨이 미리결정된 레벨에 도달하도록 변위되어야 하는 윤활유의 체적이 알려져 있다. 펌프 스트로크당 실제 변위 체적은 윤활유 저장조(26) 내의 실제 윤활유 레벨을 저장조-충만 레벨로부터 미리결정된 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 윤활유의 총 체적을 실효 카운트로 나눔으로써 실효 카운트로부터 계산된다. 따라서, 각각의 펌프 스트로크에 대한 실제 변위 체적이 미리결정된 레벨 및 실효 카운트에 도달하도록 분배되는 윤활유의 체적에 기초하여 계산될 수 있다.
단계 130에서, 기준 수치는 실효 카운트에 기초하여 조정되어 조정 기준 수치를 발생시킨다. 조정 기준 수치는 펌프 스트로크당 추정 변위 체적을, 실효 카운트로부터 계산되는, 펌프 스트로크당 실제 변위 체적으로 교체하고, 최대 저장조 용량을 실제 변위 체적으로 나눔으로써 계산된다. 최대 저장조 용량을 펌프 스트로크당 실제 변위 체적으로 나누는 것은 윤활유 저장조(26)를 고갈시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수를 제공하고, 여기서 각각의 펌프 스트로크는 실효 카운트로부터 계산될 때의 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 변위시킨다. 조정 기준 수치는 메모리(44) 내에 저장되고 여기서 조정 기준 수치는 후속 추정 사이클 동안에 이용될 수 있다. 예를 들어, 조정 기준 수치가 도 3a의 단계 118에서 메모리로부터 호출되고, 조정 기준 수치가 추정 루틴에 이용된다. 이러한 방식으로, 조정 기준 수치는 스트로크-카운트 수치의 변형된 상한을 나타내고, 여기서 변형된 상한은 실효 카운트로부터 계산되는 실제 변위 체적을 변위시키는 각각의 펌프 스트로크에 기초한다.
윤활유-레벨 추정기(40)는 이어서 다시 단계 112로 진행되고, 윤활유-레벨 추정기는 또 다른 추정 사이클에 걸쳐 추정 윤활유 레벨을 추정할 것을 준비한다. 조정 기준 수치가 이전 추정 사이클에 대한 실효 카운트로부터 계산되는 것과 같은 실제 변위 체적에 기초하기 때문에, 조정 기준 수치를 이용하여 계산되는 추정 윤활유 레벨은 실제 윤활유 레벨을 더 근사하게 추적한다. 윤활유-레벨 추정기(40)는 그에 따라 더 정확한 추정 윤활유 레벨을 제공하는데, 조정 기준 수치가 윤활 시스템(10)의 이전 추정 사이클에 기초하기 때문이다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 면에서 변화될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (19)

  1. 윤활유 레벨 감지 시스템이며,
    저장조 조립체, 고-레벨 센서, 및 윤활유-레벨 추정기를 포함하고,
    상기 저장조 조립체는
    저장조 체적을 구비하며 저장조 체적의 윤활유를 저장하도록 구성되는 저장조,
    복수의 펌프 스트로크로 저장조로부터 윤활유를 변위시키도록 구성되는 펌프 조립체, 및
    펌프 조립체 내에 배치되는 변위 센서로서, 변위 센서는 펌프 조립체 내의 구성요소의 변위를 감지하고 구성요소의 변위에 기초하여 카운트 신호를 생성하도록 구성되는, 변위 센서를 포함하고,
    상기 고-레벨 센서는
    저장조 상에 배치되고, 고-레벨 센서는 저장조-충만 레벨에 있는 실제 윤활유 레벨에 기초하여 저장조-충만 신호를 생성하고,
    상기 윤활유-레벨 추정기는
    저장조 내의 추정 윤활유 레벨을 추정하도록 구성되고, 윤활유-레벨 추정기는, 프로세서, 및 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는 프로세서에 의해 실행될 때에, 프로세서가, 변위 센서로부터 수신되는 카운트 신호에 기초하여, 현재 추정 사이클 동안의 펌프 스트로크의 횟수의 카운트인, 스트로크-카운트 수치를 발생시키고, 메모리로부터, 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 기준 수치를 호출하고, 스트로크-카운트 수치 그리고 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유에 기초하는 기준 수치의 비교에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 추정하게 하는, 명령어로 인코딩되는,
    윤활유 레벨 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유는 이상적인 펌프에 대한 펌프 스트로크당 추정 변위 체적이고, 그에 따라 기준 수치는 이론적인 기준 수치를 포함하고, 이론적인 기준 수치는 이상적인 펌프에 대한 펌프 스트로크당 추정 변위 체적을 전달하는 각각의 펌프 스트로크로 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 저장조 상에 배치되는 저-레벨 센서를 추가로 포함하고, 저-레벨 센서는 미리결정된 낮은 레벨에 도달하는 실제 윤활유 레벨을 감지하고, 실제 윤활유 레벨이 미리결정된 낮은 레벨에 도달하는 것에 대응하여 저-레벨 신호를 생성하고, 저-레벨 신호를 윤활유-레벨 추정기에 제공하는, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 윤활유-레벨 추정기는 실효 카운트를 결정하고, 실효 카운트는 실제 윤활유 레벨을 고-레벨 센서에 의해 감지되는 저장조-충만 레벨로부터 저-레벨 센서에 의해 감지되는 미리결정된 낮은 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 체적의 윤활유를 분산하는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수이고;
    윤활유-레벨 추정기는 실효 카운트에 기초하여 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 결정하고;
    각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유는 펌프 스트로크당 실제 변위 체적이고, 그에 따라 기준 수치는 조정 기준 수치이고, 조정 기준 수치는 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 전달하는 각각의 펌프 스트로크로 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 윤활유 레벨은 저장조 내의 윤활유의 체적, 저장조가 재충전을 요구할 때까지 남은 펌프 스트로크의 횟수, 및 윤활유로 충전된 저장조 체적의 % 중 적어도 하나인, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 펌프 조립체는,
    저장조에 유체 연결되고, 저장조로부터 윤활유를 변위시키도록 구성되는 펌프; 및
    구동 기어를 통해 펌프에 부착되는 모터를 포함하는, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 구성요소는 구동 기어이고, 변위 센서는 구동 기어의 회전을 감지하고 구동 기어의 회전에 대응하여 카운트 신호를 발생시키도록 구성되는, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 고-레벨 센서는 저장조 상에 배치되는 자동충전 차단 밸브를 포함하고, 자동충전 차단 밸브는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하고, 저장조-충만 신호는 폐쇄 위치에 있는 자동충전 차단 밸브에 의해 발생되는, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 자동충전 차단 밸브는,
    저장조 상에 장착되는 밸브 본체;
    윤활유 입구와 윤활유 출구 사이의 밸브 본체를 통해 연장하는 재충전 유동 경로;
    적어도 부분적으로 밸브 본체 내에 배치되고 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 밸브 요소로서, 밸브 요소는 저장조 내로 연장하는 제1 단부, 재충전 유동 경로 내에 배치되는 밀봉 요소, 및 제1 단부에 대향으로 배치되는 제2 단부를 포함하고, 밀봉 요소는 밸브 요소가 폐쇄 위치에 있을 때에 윤활유가 재충전 유동 경로를 통해 유동하는 것을 방지하는, 밸브 요소; 및
    밸브 요소에 근접하여 배치되는 신호 스위치로서, 신호 스위치는 밸브 요소가 폐쇄 위치로 이행하는 것에 대응하여 저장조-충만 신호를 생성하도록 구성되는, 신호 스위치를 포함하는, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 윤활유-레벨 추정기와 통신하는 통지 디바이스를 추가로 포함하고, 통지 디바이스는 윤활유-레벨 추정기로부터 디스플레이 신호를 수신하고 추정 윤활유 레벨에 대한 통지를 출력하도록 구성되는, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 통지는 시각적 통지 및 청각적 통지 중 하나인, 윤활유 레벨 감지 시스템.
  12. 추정 사이클에 걸쳐 저장조 내의 윤활유 레벨을 추정하는 방법이며,
    저장조 조립체를 카운트 신호에 대해 모니터링하는 단계;
    카운트 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 발생시키는 단계로서, 스트로크-카운트 수치는 추정 사이클 중에 감지되는 펌프 스트로크의 횟수의 카운트인, 단계;
    컴퓨터 메모리로부터 기준 수치를 호출하는 단계로서, 기준 수치는 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수이고, 기준 수치는 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 기대 체적의 윤활유에 기초하는, 단계;
    스트로크-카운트 수치 및 기준 수치의 비교에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 계산하는 단계; 및
    고-레벨 센서로부터 수신되는 저장조-충만 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 0 카운트로 재설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 고-레벨 센서는 자동충전 차단 밸브를 포함하고, 자동충전 차단 밸브는 자동충전 차단 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때에 저장조-충만 신호를 생성하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 추정 윤활유 레벨을 통지 디바이스에 제공하는 단계; 및
    추정 윤활유 레벨을 통지 디바이스에 의해 표시하는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서, 저-레벨 센서로 실제 윤활유 레벨이 미리결정된 낮은 레벨에 도달할 때를 감지하는 단계로서, 저-레벨 센서는 미리결정된 낮은 레벨에 있는 실제 윤활유 레벨에 기초하여 저-레벨 신호를 발생시키는, 단계;
    저-레벨 신호에 대응하여 실효 카운트를 발생시키는 단계로서, 실효 카운트는 실제 윤활유 레벨을 고-레벨 센서에 의해 감지되는 저장조-충만 레벨로부터 저-레벨 센서에 의해 감지되는 미리결정된 낮은 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 체적의 윤활유를 분산하는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수인, 단계;
    실제 윤활유 레벨을 고-레벨 센서에 의해 감지되는 저장조-충만 레벨로부터 저-레벨 센서에 의해 감지되는 미리결정된 낮은 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 윤활유의 체적을 실효 카운트로 나눔으로써 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 계산하는 단계; 및
    기준 수치를 조정 기준 수치로 조정하는 단계로서, 조정 기준 수치는 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 전달하는 각각의 펌프 스트로크에 기초하여 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  16. 제12항에 있어서, 카운트 신호에 기초하여 스트로크-카운트 수치를 발생시키는 단계는,
    모터의 구동 기어를 모니터링하는 단계;
    구동 기어의 회전을 감지하는 단계; 및
    구동 기어의 회전에 대응하여 카운트 신호를 발생시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  17. 윤활유-레벨 추정기이며,
    프로세서 및 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는 프로세서에 의해 실행될 때에, 프로세서가, 변위 센서로부터 수신되는 카운트 신호에 기초하여, 현재 추정 사이클 동안의 펌프 스트로크의 횟수의 카운트인, 스트로크-카운트 수치를 발생시키고, 메모리로부터, 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 기준 수치를 호출하고, 스트로크-카운트 수치 그리고 각각의 펌프 스트로크로 전달되는 윤활유의 기대 체적에 기초하는 기준 수치의 비교에 기초하여 추정 윤활유 레벨을 추정하게 하는, 명령어로 인코딩되는, 윤활유-레벨 추정기.
  18. 제17항에 있어서, 윤활유-레벨 추정기는 실효 카운트를 결정하고, 실효 카운트는 실제 윤활유 레벨을 고-레벨 센서에 의해 감지되는 저장조-충만 레벨로부터 저-레벨 센서에 의해 감지되는 미리결정된 낮은 레벨까지 떨어뜨리는데 요구되는 윤활유의 체적을 분산하는데 요구되는 펌프 스트로크의 횟수이고,
    윤활유-레벨 추정기는 실효 카운트에 기초하여 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 결정하고,
    기준 수치는 조정 기준 수치이고, 조정 기준 수치는 펌프 스트로크당 실제 변위 체적을 전달하는 각각의 펌프 스트로크에 기초하여 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수인, 윤활유-레벨 추정기.
  19. 제17항에 있어서, 기준 수치는 이론적인 기준 수치를 포함하고, 이론적인 기준 수치는 펌프 스트로크당 추정 변위 체적을 전달하는 각각의 펌프 스트로크에 기초하여 저장조 체적의 윤활유를 변위시키는데 요구되는 펌프 스트로크의 예상 횟수이고, 펌프 스트로크당 추정 변위 체적은 이상적인 펌프의 펌프 스트로크당 변위 체적인, 윤활유-레벨 추정기.
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