(57)【要約】【課題】エンジンオイルの量を精度良く推定することが可能なエンジンオイル量推定装置およびエンジンオイル量推定方法を提供する。【解決手段】エンジンオイル量推定装置は、内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの温度を取得する温度取得部と、取得されたエンジンオイルの温度に基づいて、内燃機関が停止した後における温度の低下速度を算出する算出部と、算出された温度の低下速度に基づいて、エンジンオイルの量を推定する推定部とを備える。エンジンオイル量推定方法は、内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの温度を取得し、取得されたエンジンオイルの温度に基づいて、内燃機関が停止した後における温度の低下速度を算出し、算出された温度の低下速度に基づいて、エンジンオイルの量を推定する。【選択図】図２
2020153319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの温度を取得する温度取得部と、
取得された前記エンジンオイルの温度に基づいて、前記内燃機関が停止した後における前記温度の低下速度を算出する算出部と、
算出された前記温度の低下速度に基づいて、前記エンジンオイルの量を推定する推定部と、
を備えるエンジンオイル量推定装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記内燃機関が停止した直後における前記温度の低下速度を算出する、
請求項１に記載のエンジンオイル量推定装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記内燃機関が停止して所定時間が経過した後における前記温度の低下速度を算出する、
請求項１に記載のエンジンオイル量推定装置。
【請求項４】
前記推定部は、エンジンオイルの温度の低下速度と当該エンジンオイルの量との関係を規定する関係情報を参照して、前記オイルパンに貯留されるエンジンオイルの量を推定する、
請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンオイル量推定装置。
【請求項５】
前記推定部は、算出された前記温度の低下速度と、前記エンジンオイルの温度の低下速度に影響を与えるパラメータの値とに基づいて、前記エンジンオイルの量を推定する、
請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンオイル量推定装置。
【請求項６】
内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの温度を取得し、
取得された前記エンジンオイルの温度に基づいて、前記内燃機関が停止した後における前記温度の低下速度を算出し、
算出された前記温度の低下速度に基づいて、前記エンジンオイルの量を推定する、
エンジンオイル量推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンオイル量推定装置およびエンジンオイル量推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）の潤滑油供給装置は、オイルパンに貯留されたエンジンオイル（潤滑油）をオイルポンプにより汲み上げてオイルギャラリに圧送し、オイルギャラリに導入されたエンジンオイルを各摺動要素（例えば、動弁機構、オイルジェット、クランクシャフトのジャーナル部、ターボチャージャの回転軸等）に供給するように構成されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００３】
エンジンオイルは排気ガスと共に車外に排出されるため、エンジンオイルの量（残量）は徐々に減少することとなる。エンジンオイルの量が減少すると、エンジンオイルによる各摺動要素の潤滑を図ることができなくなる。そこで、エンジンオイルが減少している場合には、エンジンオイルの交換が行われる。また、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）に溜まった煤を燃焼させるために行うポスト噴射によって、燃料によるエンジンオイルの希釈が進み、エンジンオイルが増加する場合にもエンジンオイルの交換が行われる。
【０００４】
特許文献３には、エンジンオイルが減少しているかを判定するために、エンジンオイルの量を推定する技術が開示されている。特許文献３に記載の技術では、エンジンの暖機運転時におけるオイル温度計測手段の計測結果に基づいてオイル温度の上昇速度を導出し、導出したオイル温度の上昇速度から、エンジンオイルの量を推定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０８８８２０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０１５６８号公報
【特許文献３】特開２００８−２２３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献３に記載の技術では、暖機運転中の運転条件（例えば、エンジン回転数）の違いに応じて内燃機関の発熱量が異なり、オイル温度の上昇速度のばらつきが大きいため、エンジンオイルの量を精度良く推定することができないという問題があった。
【０００７】
本開示の目的は、エンジンオイルの量を精度良く推定することが可能なエンジンオイル量推定装置およびエンジンオイル量推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係るエンジンオイル量推定装置は、
内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの温度を取得する温度取得部と、
取得された前記エンジンオイルの温度に基づいて、前記内燃機関が停止した後における前記温度の低下速度を算出する算出部と、
算出された前記温度の低下速度に基づいて、前記エンジンオイルの量を推定する推定部と、
を備える。
【０００９】
本開示に係るエンジンオイル量推定方法は、
内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの温度を取得し、
取得された前記エンジンオイルの温度に基づいて、前記内燃機関が停止した後における前記温度の低下速度を算出し、
算出された前記温度の低下速度に基づいて、前記エンジンオイルの量を推定する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、エンジンオイルの量を精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態における潤滑油供給装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態における制御装置の構成を示す図である。
【図３】内燃機関が停止した後におけるエンジンオイルの低下を説明する図である。
【図４】本実施の形態におけるエンジンオイル量推定処理の例を示すフローチャートである。
【図５】本実施の形態におけるエンジンオイル量推定処理の変形例を説明する図である。
【図６】本実施の形態におけるエンジンオイル量推定処理の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態における潤滑油供給装置１００の構成を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、潤滑油供給装置１００は、車両（図示略）に搭載され、内燃機関１０（例えば、ディーゼルエンジン）内の各摺動要素やターボチャージャ４０にエンジンオイル（潤滑油）を供給する装置である。
【００１４】
潤滑油供給装置１００は、オイルパン１１１と、オイルストレーナ１１２と、オイルポンプ１１３と、リリーフバルブ１１４と、オイルフィルタ１１５と、オイルギャラリ１３０と、各配管類１２０〜１２２と、制御装置２００とを備えている。
【００１５】
オイルパン１１１は、エンジンオイルを貯留するもので、内燃機関１０のシリンダブロック（図示せず）の下部等に取り付けられている。オイルストレーナ１１２は、オイルパン１１１内のエンジンオイルに浸漬され、エンジンオイルに含まれる異物を除去する濾過器である。
【００１６】
オイルパン１１１内には、温度検出部１４０が設けられる。温度検出部１４０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度を検出し、当該温度に対応する信号を制御装置２００に出力する。
【００１７】
オイルストレーナ１１２は、エンジンオイル吸入配管１２０を介してオイルポンプ１１３の吸入口に接続されている。
【００１８】
オイルポンプ１１３は、内燃機関１０のシリンダブロック（図示せず）等の側部に取り付けられ、オイルパン１１１内のエンジンオイルを汲み上げて圧送する。
【００１９】
オイルポンプ１１３は、クランクシャフト１０Ａにギヤ等（図示せず）を介して接続されており、内燃機関１０の動力によって駆動される。オイルポンプ１１３の吐出口には、第１エンジンオイル供給配管１２１が接続されている。
【００２０】
リリーフバルブ１１４は、第１エンジンオイル供給配管１２１とエンジンオイル吸入配管１２０とを接続してオイルポンプ１１３を迂回するリリーフ配管１１４Ａに介装されている。リリーフバルブ１１４は、オイルギャラリ１３０内の油圧が過剰に上昇しないように、オイルポンプ１１３の圧送量が増加する内燃機関１０の中高速回転時に開弁してエンジンオイルを環流させる。
【００２１】
第１エンジンオイル供給配管１２１の下流端には、オイルフィルタ１１５の入口ポートが接続されている。
【００２２】
オイルフィルタ１１５は、オイルポンプ１１３から圧送されるエンジンオイルに含まれる異物を除去する。オイルフィルタ１１５のハウジング内には、濾材として機能するフィルタエレメント１１５Ａが収容されている。オイルフィルタ１１５の出口ポートには、第２エンジンオイル供給配管１２２が接続されている。
【００２３】
第２エンジンオイル供給配管１２２の下流端には、オイルギャラリ１３０が接続されている。オイルギャラリ１３０に導入されたエンジンオイルは、動弁機構１３１、オイルジェット１３２、クランクシャフト１０Ａのジャーナル部、ターボチャージャ４０の軸受部（図示せず）等の各摺動要素に供給されて、これら摺動要素を潤滑した後に、オイルパン１１１に戻される。
【００２４】
制御装置２００は、例えばＥＣＭ（Engine Control Module）であり、内燃機関１０や潤滑油供給装置１００の制御を行う。なお、制御装置２００は、本開示の「エンジンオイル量推定装置」として機能する。
【００２５】
制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから制御プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開した制御プログラムと協働して各種処理の実行を制御する。
【００２６】
図２は、本実施の形態における制御装置２００の構成を示す図である。図２に示すように、制御装置２００は、温度取得部２１０、停止判定部２２０、算出部２３０、関係情報記憶部２４０および推定部２５０を備える。
【００２７】
温度取得部２１０は、温度検出部１４０から出力された信号を入力し、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度を取得する。そして、温度取得部２１０は、逐次取得したエンジンオイルの温度を算出部２３０に逐次出力する。
【００２８】
停止判定部２２０は、内燃機関１０が停止したか否かについて判定する。停止判定部２２０は、内燃機関１０が停止したと判定した場合、その旨を算出部２３０に通知する。具体的には、イグニッションキー（図示せず）がＯＦＦ操作された場合、停止判定部２２０は、内燃機関１０が停止したと判定する。一方、イグニッションキーがＯＮ操作された場合、停止判定部２２０は、内燃機関１０が運転を開始したと判定する。
【００２９】
算出部２３０は、温度取得部２１０からの出力および停止判定部２２０からの通知に基づいて、内燃機関１０が停止した後におけるエンジンオイルの温度の低下速度を算出する。本実施の形態では、算出部２３０は、内燃機関１０が停止した直後におけるエンジンオイルの温度の低下速度を算出する。そして、算出部２３０は、算出したエンジンオイルの温度の低下速度を推定部２５０に出力する。
【００３０】
図３は、内燃機関１０が停止した後におけるエンジンオイルの低下を説明する図である。図３において、曲線Ｌは、内燃機関１０が停止した後におけるエンジンオイルの温度の変化を表す。
【００３１】
算出部２３０は、内燃機関１０が停止した直後（図３の例では、時間Ｔ１）から所定時間が経過する（図３の例では、時間Ｔ２）までの間におけるエンジンオイルの温度の低下量（図３の例では、ｔ１−ｔ２）を求め、エンジンオイルの温度の低下量を所定時間で除算することによってエンジンオイルの温度の低下速度を算出する。
【００３２】
関係情報記憶部２４０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度の低下速度と、当該エンジンオイルの量との関係を規定する関係情報（マップ情報）を記憶する。
【００３３】
関係情報に規定される関係は、エンジンオイルの量が多くなることに比例して、当該エンジンオイルの温度の低下速度が小さくなる（すなわち、冷めにくい）関係である。これは、エンジンオイルの量に応じて、当該エンジンオイルの熱容量が変化し、エンジンオイルの温度の低下速度が異なるからである。
【００３４】
例えば、エンジンオイルの量が多い場合には、当該エンジンオイルは冷めにくく、エンジンオイルの温度の低下速度は小さい。一方、エンジンオイルの量が少ない場合には、当該エンジンオイルは冷めやすく、エンジンオイルの温度の低下速度は大きい。
【００３５】
なお、関係情報は、予め実施された実験やシミュレーション等に基づいて定められる。また、関係情報は、制御装置２００外の記憶装置（図示略）等に記憶されていても良い。
【００３６】
推定部２５０は、算出部２３０により算出されたエンジンオイルの温度の低下速度に基づいて、エンジンオイルの量を推定する。本実施の形態では、推定部２５０は、関係情報記憶部２４０に記憶される関係情報を参照し、算出部２３０から出力されたエンジンオイルの温度の低下速度に対応するエンジンオイルの量を求めることによって、エンジンオイルの量を推定する。
【００３７】
次に、本実施の形態における制御装置２００のエンジンオイル量推定処理について説明する。図４は、本実施の形態における制御装置２００のエンジンオイル量推定処理を示すフローチャートである。図４における処理は、内燃機関１０の運転中において所定時間毎に実行される。
【００３８】
まず、停止判定部２２０は、内燃機関１０が停止したか否かについて判定する（ステップＳ１００）。判定の結果、内燃機関１０が停止していない場合（ステップＳ１００、ＮＯ）、制御装置２００は、図４におけるエンジンオイル量推定処理を終了する。
【００３９】
一方、内燃機関１０が停止した場合（ステップＳ１００、ＹＥＳ）、算出部２３０は、温度取得部２１０からの出力および停止判定部２２０からの通知に基づいて、内燃機関１０が停止した直後におけるエンジンオイルの温度の低下速度を算出する（ステップＳ１２０）。
【００４０】
最後に、推定部２５０は、関係情報記憶部２４０に記憶される関係情報を参照し、算出部２３０から出力されたエンジンオイルの温度の低下速度に対応するエンジンオイルの量を求めることによって、エンジンオイルの量を推定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０の処理が完了することによって、制御装置２００は、図４におけるエンジンオイル量推定処理を終了する。
【００４１】
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、制御装置２００（エンジンオイル量推定装置）は、内燃機関１０のオイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度を取得する温度取得部２１０と、取得されたエンジンオイルの温度に基づいて、内燃機関１０が停止した後における温度の低下速度を算出する算出部２３０と、算出された温度の低下速度に基づいて、エンジンオイルの量を推定する推定部２５０とを備える。
【００４２】
このように構成した本実施の形態によれば、内燃機関１０が停止した後、すなわち内燃機関１０の運転条件が一定（停止状態）で内燃機関１０の発熱量が同じ（０）となり、エンジンオイルの温度変化のばらつきが小さくなる状況、におけるエンジンオイルの温度の低下速度が算出され、算出された温度の低下速度に基づいてエンジンオイルの量が推定される。そのため、エンジンの暖機運転時におけるオイル温度の上昇速度からエンジンオイルの量を推定する従来技術と比べて、エンジンオイルの量を精度良く推定することができる。また、内燃機関１０が停止する毎、すなわちドライビングサイクル毎にエンジンオイルの量を推定することができるため、エンジンオイルが減少している場合には、その減少を迅速に検出して早急にエンジンオイルの交換を行うことができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、算出部２３０は、内燃機関１０が停止した直後におけるエンジンオイルの温度の低下速度を算出する例について説明したが、本開示はこれに限らない。例えば、エンジンオイルの温度の低下速度をより精度良く算出する観点から、算出部２３０は、内燃機関１０が停止して所定時間が経過した後（例えば、摺動要素を潤滑したエンジンオイルがほぼオイルパン１１１に戻された後であって、エンジンオイルの温度変化のばらつきがより小さくなる状況）におけるエンジンオイルの温度の低下速度を算出しても良い。
【００４４】
また、上記実施の形態では、推定部２５０は、関係情報記憶部２４０に記憶される関係情報を参照し、エンジンオイルの量を推定する例について説明したが、本開示はこれに限らない。例えば、推定部２５０は、推定部２５０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度の低下速度と、当該エンジンオイルの量との関係を規定する演算式を用いて、エンジンオイルの量を推定しても良い。
【００４５】
また、上記実施の形態において、エンジンオイルの量をより精度良く推定する観点から、推定部２５０は、算出されたエンジンオイルの温度の低下速度と、エンジンオイルの温度の低下速度に影響を与えるパラメータ（例えば、内燃機関１０の冷却水温、外気温（大気温度）、外気圧、エンジンオイルの粘度、エンジンオイルの希釈率など）の値とに基づいて、エンジンオイルの量を推定しても良い。例えば、推定部２５０は、算出されたエンジンオイルの温度の低下速度に基づいてエンジンオイルの量を推定した後、推定されたエンジンオイルの量を、外気温（パラメータ）と基準温度（例えば、２５℃）との差分に応じて補正しても良い。推定部２５０は、外気温（パラメータ）が基準温度より高い場合、外気温が基準温度である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下速度が小さくなりエンジンオイルの量が多く推定されるため、推定されたエンジンオイルの量を減少させるように補正する。一方、推定部２５０は、外気温（パラメータ）が基準温度より低い場合、外気温が基準温度である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下速度が大きくなりエンジンオイルの量が少なく推定されるため、推定されたエンジンオイルの量を増大させるように補正する。
【００４６】
また、推定部２５０は、算出されたエンジンオイルの温度の低下速度を、外気温（パラメータ）と基準温度（例えば、２５℃）との差分に応じて補正した後、補正後の低下速度に基づいてエンジンオイルの量を推定しても良い。
【００４７】
また、推定部２５０は、図５に示すように、関係情報３００を参照し、内燃機関１０が停止した直後（図３の例では、時間Ｔ１）から所定時間が経過する（図３の例では、時間Ｔ２）までの間におけるエンジンオイルの温度の低下量（図３の例では、ｔ１−ｔ２）に基づいてエンジンオイルの量を推定した後、関係情報３１０，３２０を参照し、推定されたエンジンオイルの量を、外気温と基準温度との差分に応じた補正量、および、所定時間と基準時間との差分に応じた補正量で補正しても良い。
【００４８】
関係情報３００は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度の低下量と、当該エンジンオイルの量との関係を規定する。関係情報３００に規定される関係は、エンジンオイルの量が多くなることに比例して、当該エンジンオイルの温度の低下量が小さくなる（すなわち、冷めにくい）関係である。
【００４９】
関係情報３１０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの量の補正量と、外気温との関係を規定する。推定部２５０は、外気温（パラメータ）が基準温度より高い場合、外気温が基準温度である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下量が小さくなり（すなわち、冷めにくい）エンジンオイルの量が多く推定されるため、推定されたエンジンオイルの量を減少させるように（マイナス側に）補正する。一方、推定部２５０は、外気温（パラメータ）が基準温度より低い場合、外気温が基準温度である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下量が大きくなり（すなわち、冷めやすい）エンジンオイルの量が少なく推定されるため、推定されたエンジンオイルの量を増大させるように（プラス側に）補正する。
【００５０】
関係情報３２０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの量の補正量と、所定時間との関係を規定する。推定部２５０は、所定時間（パラメータ）が基準時間より長い場合、所定時間が基準時間である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下量が大きくなり（すなわち、冷めやすい）エンジンオイルの量が少なく推定されるため、推定されたエンジンオイルの量を増大させるように（プラス側に）補正する。一方、推定部２５０は、所定時間（パラメータ）が基準時間より短い場合、所定時間が基準時間である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下量が小さくなり（すなわち、冷めにくい）エンジンオイルの量が多く推定されるため、推定されたエンジンオイルの量を減少させるように（マイナス側に）補正する。
【００５１】
また、推定部２５０は、図６に示すように、関係情報４００，４１０を参照し、内燃機関１０が停止した直後から所定時間が経過するまでの間におけるエンジンオイルの温度の低下量を、外気温と基準温度との差分に応じた補正量、および、所定時間と基準時間との差分に応じた補正量で補正した後、関係情報４２０を参照し、補正後の低下量に基づいてエンジンオイルの量を推定しても良い。
【００５２】
関係情報４００は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度低下量の補正量と、外気温との関係を規定する。推定部２５０は、外気温（パラメータ）が基準温度より高い場合、外気温が基準温度である場合と比べて、エンジンオイルの温度の低下量が小さくなる（すなわち、冷めにくい）ため、算出されたエンジンオイルの温度低下量が大きくなるように（プラス側に）補正する。一方、推定部２５０は、外気温（パラメータ）が基準温度より低い場合、外気温が基準温度である場合と比べて、エンジンオイルの温度低下量が大きくなる（すなわち、冷めやすい）ため、算出されたエンジンオイルの温度低下量を減少させるように（マイナス側に）補正する。
【００５３】
関係情報４１０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度低下量と、所定時間との関係を規定する。推定部２５０は、所定時間（パラメータ）が基準時間より長い場合、所定時間が基準時間である場合と比べて、エンジンオイルの温度低下量が大きくなる（すなわち、冷めやすい）ため、算出されたエンジンオイルの温度低下量を減少させるように（マイナス側に）補正する。一方、推定部２５０は、所定時間（パラメータ）が基準時間より短い場合、所定時間が基準時間である場合と比べて、エンジンオイルの温度低下量が小さくなる（すなわち、冷めにくい）ため、算出されたエンジンオイルの温度低下量を増大させるように（プラス側に）補正する。
【００５４】
関係情報４２０は、オイルパン１１１に貯留されるエンジンオイルの温度の低下量と、当該エンジンオイルの量との関係を規定する。関係情報４２０に規定される関係は、エンジンオイルの量が多くなることに比例して、当該エンジンオイルの温度の低下量が小さくなる（すなわち、冷めにくい）関係である。
【００５５】
また、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本開示は、エンジンオイルの量を精度良く推定することが可能なエンジンオイル量推定装置およびエンジンオイル量推定方法として有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  内燃機関
１０Ａ  クランクシャフト
４０  ターボチャージャ
１００  潤滑油供給装置
１１１  オイルパン
１１２  オイルストレーナ
１１３  オイルポンプ
１１４  リリーフバルブ
１１４Ａ  リリーフ配管
１１５  オイルフィルタ
１１５Ａ  フィルタエレメント
１２０  エンジンオイル吸入配管
１２１  第１エンジンオイル供給配管
１２２  第２エンジンオイル供給配管
１３０  オイルギャラリ
１３１  動弁機構
１３２  オイルジェット
１４０  温度検出部
２００  制御装置
２１０  温度取得部
２２０  停止判定部
２３０  算出部
２４０  関係情報記憶部
２５０  推定部
【図１】
2020153319.tif 000003
【図２】
2020153319.tif 000004
【図３】
2020153319.tif 000005
【図４】
2020153319.tif 000006
【図５】
2020153319.tif 000007
【図６】
2020153319.tif 000008