(57)【要約】【課題】液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを検出する際に、液体の性状の変化に起因する誤判断の発生を的確に抑制することのできる液面レベル検出装置を提供する。【解決手段】オイルレベル検出装置は、オイルパン２においてレベルＬ１に対応する位置に設けられ、給電されることにより自己発熱する第１のサーミスタ２４と、オイルパン２においてレベルＬ１よりも低いレベルＬ２に対応する位置に設けられた第１のサーミスタ２４と同型の第２のサーミスタ２５とを備え、第１のサーミスタ２４と第２のサーミスタ２５とに給電するとともに、これらサーミスタ２４，２５の電気抵抗の差を検出し、この検出された電気抵抗の差に基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する容器内において前記液体の所定の限界レベルに対応する位置に設けられ、給電されることにより自己発熱する第１のサーミスタと、前記容器内において前記所定の限界レベルとは別のレベルに対応する位置に設けられた前記第１のサーミスタと同型の第２のサーミスタとを備え、
前記第１のサーミスタと前記第２のサーミスタとに給電するとともに、これらサーミスタの電気抵抗の差を検出し、この検出された電気抵抗の差に基づいて前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベル以下であることを検出する
ことを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液面レベル検出装置において、
前記第２のサーミスタを前記所定の限界レベルよりも低いレベルに対応する位置に設け、前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベルよりも高いレベルから低下する場合、前記第１のサーミスタの電気抵抗と前記第２のサーミスタの電気抵抗との差が所定の上限閾値よりも大きくなったときに前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベル以下であることを検出する
ことを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液面レベル検出装置において、
前記第２のサーミスタを前記所定の限界レベルよりも高いレベルに対応する位置に設け、前記液体の液面レベルが前記第２のサーミスタに対応するレベルと前記所定の限界レベルとの間のレベルから低下する場合、前記第１のサーミスタの電気抵抗と前記第２のサーミスタの電気抵抗との差が所定の下限閾値よりも小さくなったときに前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベル以下であることを検出する
ことを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液面レベル検出装置において、
バッテリを含む検出回路により前記第１のサーミスタ及び前記第２のサーミスタに給電し、これらサーミスタに印加される電圧、及びこれらサーミスタを流れる電流の少なくとも一方に基づいてこれらサーミスタの電気抵抗の差を検出する
ことを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液面レベル検出装置において、
前記液体は内燃機関内に循環するエンジンオイルであり、前記容器は前記エンジンオイルをその内部に貯留するオイルパンである
ことを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液面のレベル検出装置において、
前記内燃機関が停止したことを条件に、前記第１のサーミスタ及び前記第２のサーミスタに通電するとともに前記エンジンオイルの液面レベルの検出を行う
ことを特徴とする液面レベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電されることにより自己発熱するサーミスタを備え、該サーミスタに給電するとともに、同サーミスタの電気抵抗に基づき容器内の液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを検出する液面レベル検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
こうした液面レベル検出装置として、例えば特許文献１に記載されるような、内燃機関のオイルパン内に貯留されるエンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下に低下したことを検出するオイルレベル検出装置が知られている。すなわち、この検出装置にあっては、オイルパン内において所定の限界レベルに対応する位置にサーミスタが設けられており、このサーミスタは、車載バッテリを含む検出回路により給電されたときに自己発熱するものである。ここで、エンジンオイルの熱伝達率がエンジンオイル外の気体の熱伝達率よりも大きいため、車載バッテリの電圧が一定であることを前提に、サーミスタがエンジンオイルに埋没している際に単位時間内に外部に放出する熱量、いわゆる放熱効率は、サーミスタがエンジンオイル外の気体に露出している際よりも大きい。したがって、サーミスタがエンジンオイルに埋没している状態からエンジンオイル外に露出している状態に変化したときに、サーミスタの温度が上昇し、そしてこの温度の上昇に伴って同サーミスタの電気抵抗が変化する。ここで、特許文献１に記載の検出装置では、サーミスタの電気抵抗を監視し、この電気抵抗が予め設定された電気抵抗閾値に達したことに基づき、サーミスタがエンジンオイル外の気体に露出した旨、すなわちエンジンオイルの液面レベルが限界レベル以下に低下した旨判断するようにしている。
【０００３】
ところで、内燃機関の運転状態の変化に伴い、エンジンオイルの温度が変化することがある。例えば、機関運転負荷の増大等に起因してエンジンオイルの温度が大きく上昇することにより、サーミスタがエンジンオイルに埋没している状態でその温度が大きく上昇し、同サーミスタの電気抵抗が電気抵抗閾値に達することが否定できない。このようにサーミスタの電気抵抗が電気抵抗閾値に達すると、エンジンオイルの液面レベルが限界レベルよりも高いにもかかわらず、エンジンオイルの液面レベルが限界レベル以下に低下した旨の誤判断がなされることとなる。
【０００４】
こうした誤判断の発生を抑制するために、例えば以下に説明するオイルレベル検出装置を採用することができる。すなわち、この検出装置では、オイルパンにおいて限界レベルに対応する位置に設けられたサーミスタとは別に、エンジンオイルの温度を検出する温度センサを備え、この温度センサによって検出されたエンジンオイルの温度に基づいて上述の電気抵抗閾値を補正するようにしている。このように、電気抵抗閾値をエンジンオイルの温度に基づいて適切な値に設定することにより、エンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下に低下したことを検出する際に、エンジンオイルの温度の変化に起因する誤判断の発生を抑制することができるようになる。
【特許文献１】特開平６−１１３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、水分又は燃料がエンジンオイルに混入することや経年劣化等により、エンジンオイルの熱伝達率が変化することがある。このようにエンジンオイルの熱伝達率が変化すると、エンジンオイルに埋没しているサーミスタの放熱効率が変化し、同サーミスタの温度及び電気抵抗が変化するようになる。すなわち、上述のようにエンジンオイルの温度に基づく電気抵抗閾値の補正を行ったとしても、エンジンオイルの熱伝達率の変化に起因して、その電気抵抗閾値を適切な値に設定することができず、エンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下に低下したことを検出する際に、誤判断がなされるおそれがある。結局のところ、このようにエンジンオイルの温度に基づいて電気抵抗閾値を補正するオイルレベル検出装置であれ、エンジンオイルの液面レベルが限界レベル以下に低下したことを検出する際に、エンジンオイルの性状の変化に起因する誤判断の発生を抑制する構成としては、その信頼性といった面においてなお課題を残すものとなっている。
【０００６】
なお、内燃機関のオイルパン内に貯留されるエンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下に低下したことを検出するオイルレベル検出装置について説明したが、こうした不都合は、同構成に限らず、サーミスタに給電するとともに同サーミスタの電気抵抗に基づき液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを検出する他の液面レベル検出装置においても概ね共通して発生し得る。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを検出する際に、液体の性状の変化に起因する誤判断の発生を的確に抑制することのできる液面レベル検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、液体を貯留する容器内において前記液体の所定の限界レベルに対応する位置に設けられ、給電されることにより自己発熱する第１のサーミスタと、前記容器内において前記所定の限界レベルとは別のレベルに対応する位置に設けられた前記第１のサーミスタと同型の第２のサーミスタとを備え、前記第１のサーミスタと前記第２のサーミスタとに給電するとともに、これらサーミスタの電気抵抗の差を検出し、この検出された電気抵抗の差に基づいて前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベル以下であることを検出することを特徴とする。
【０００９】
同構成によれば、第１のサーミスタが液体の所定の限界レベルに対応する位置に設けられるとともに、第２のサーミスタが所定の限界レベルとは別のレベルに対応する位置に設けられるため、液体の液面レベルが変化してその限界レベルを通過すると、第１のサーミスタは、液体に埋没している状態、いわば埋没状態、及び液体外の気体に露出している状態、いわば露出状態の一方から他方に変化するが、第２のサーミスタは、埋没状態又は露出状態に維持される。換言すれば、液体の液面レベルが変化してその限界レベルを通過することにより、第１のサーミスタと第２のサーミスタとは、液体中と気体中とにそれぞれ位置する状態から、液体中及び気体中の一方のみに位置する状態に変化するか、或いは、液体中及び気体中の一方のみに位置する状態から、液体中と気体中とにそれぞれ位置する状態に変化する。ここで、第１のサーミスタと第２のサーミスタとは同型のサーミスタであるため、これらサーミスタが液体中及び気体中の一方のみに位置している場合、例えば液体又は気体の性状が変化したとしても、２つのサーミスタの電気抵抗が同じように変化し、第１のサーミスタの電気抵抗と第２のサーミスタの電気抵抗との差が変化することが抑制される。したがって、第１のサーミスタ及び第２のサーミスタが液体中及び気体中の一方のみに存在している状態を参照することにより、第１のサーミスタの電気抵抗と第２のサーミスタの電気抵抗との差に基づいて、液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを正確に検出することができるようになる。すなわち、液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを検出する際に、液体又は液体外の気体の性状の変化に起因する誤判断の発生を的確に抑制することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液面レベル検出装置において、前記第２のサーミスタを前記所定の限界レベルよりも低いレベルに対応する位置に設け、前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベルよりも高いレベルから低下する場合、前記第１のサーミスタの電気抵抗と前記第２のサーミスタの電気抵抗との差が所定の上限閾値よりも大きくなったときに前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベル以下であることをすることを特徴とする。
【００１１】
同構成では、第２のサーミスタを所定の限界レベルよりも低いレベルに対応する位置に設けるようにしている。そのため、液体の液面レベルが所定の限界レベルよりも高いレベルであるときに、第１のサーミスタ及び第２のサーミスタの双方が埋没状態にあるため、これらサーミスタの電気抵抗の差が小さい。一方、液体の液面レベルが所定の限界レベル以下に低下すると、第２のサーミスタは埋没状態に維持されるが、第１のサーミスタは露出状態に変化し、これらサーミスタの電気抵抗の差が大きくなる。したがって、上記構成によれば、液体の液面レベルが所定の限界レベルよりも高いレベルから低下する場合、第１のサーミスタの電気抵抗と第２のサーミスタの電気抵抗との差が所定の上限閾値よりも大きくなったことに基づいて、液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを正確に検出することができるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液面レベル検出装置において、前記第２のサーミスタを前記所定の限界レベルよりも高いレベルに対応する位置に設け、前記液体の液面レベルが前記第２のサーミスタに対応するレベルと前記所定の限界レベルとの間のレベルから低下する場合、前記第１のサーミスタの電気抵抗と前記第２のサーミスタの電気抵抗との差が所定の下限閾値よりも小さくなったときに前記液体の液面レベルが前記所定の限界レベル以下であることを検出することを特徴とする。
【００１３】
同構成では、第２のサーミスタを所定の限界レベルよりも高いレベルに対応する位置に設けるようにしている。そのため、液体の液面レベルが第２のサーミスタに対応するレベルと所定の限界レベルとの間のレベルであるときに、第２のサーミスタが露出状態にあるとともに、第１のサーミスタが埋没状態にあるため、これらサーミスタの電気抵抗の差が大きい。一方、液体の液面レベルが所定の限界レベル以下に低下すると、第２のサーミスタは露出状態に維持されるが、第１のサーミスタは埋没状態から露出状態に変化し、これらサーミスタの電気抵抗の差が小さくなる。したがって、上記構成によれば、液体の液面レベルが第２のサーミスタに対応するレベルと所定の限界レベルとの間のレベルから低下する場合、第１のサーミスタの電気抵抗と第２のサーミスタの電気抵抗との差が所定の下限閾値よりも小さくなったことに基づいて液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを正確に検出することができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液面レベル検出装置において、バッテリを含む検出回路により前記第１のサーミスタ及び前記第２のサーミスタに給電し、これらサーミスタに印加される電圧、及びこれらサーミスタを流れる電流の少なくとも一方に基づいてこれらサーミスタの電気抵抗の差を検出することを特徴とする。
【００１５】
サーミスタの電気抵抗を検出する具体的な構成としては、例えばバッテリを含む検出回路によりサーミスタに給電し、サーミスタに印加される電圧、又はサーミスタを流れる電流に基づいてサーミスタの電気抵抗を検出する、といった構成を採用することができる。ここで、こうした構成では、バッテリの電圧が一定であることを仮定してサーミスタの電気抵抗を検出するようにしている。ところで、蓄電量の低下や経年劣化等により、バッテリの電圧が変化することがある。このようにバッテリの電圧が変化すると、サーミスタに印加される電圧、又はサーミスタを流れる電流に基づいて検出されたサーミスタの電気抵抗とその電気抵抗の実際値との間に偏差が生じるおそれがある。
【００１６】
この点、上記構成によれば、バッテリの電圧が変化したとしても、第１のサーミスタと第２のサーミスタとは同型のサーミスタであるため、検出される２つのサーミスタの電気抵抗が同じように変化し、バッテリの電圧の変化に起因してこれら電気抵抗の差が変化することが抑制される。したがって、バッテリの電圧が変化した場合であっても、それらサーミスタの電気抵抗の差に基づいて液体の液面レベルが所定の限界レベル以下であることを正確に検出できる。なお、サーミスタの電気抵抗を求めることなく、サーミスタの電位等に基づいて液体の液面レベルを検出することも可能であるが、その場合もサーミスタの抵抗値を求めることと実質的に同一であるため、上記構成にはそのような構成も含まれるものとする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液面レベル検出装置において、前記液体は内燃機関内に循環するエンジンオイルであり、前記容器は前記エンジンオイルをその内部に貯留するオイルパンであることを特徴とする。
【００１８】
内燃機関の運転状態の変化に伴い、内燃機関内に循環するエンジンオイルの温度が変化する。また、水分又は燃料がエンジンオイルに混入することや経年劣化により、エンジンオイルの熱伝達率が変化することもある。したがって、このようにエンジンオイルの性状が変化することにより、エンジンオイルに埋没しているサーミスタの電気抵抗が変化し、この電気抵抗に基づいてオイルパンに貯留されるエンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下であることを検出する際に、誤判断がなされるおそれがある。
【００１９】
この点、上記構成によれば、エンジンオイルの性状が変化した場合であっても、オイルパンに貯留されるエンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下であることを正確に検出することができるようになる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液面のレベル検出装置において、前記内燃機関が停止したことを条件に、前記第１のサーミスタ及び前記第２のサーミスタに通電するとともに前記エンジンオイルの液面レベルの検出を行うことを特徴とする。
【００２１】
内燃機関の運転中に、内燃機関の振動により、オイルパンに貯留されるエンジンオイルの液面が安定せず、第１のサーミスタが埋没状態から一時的に露出状態に変化したり、露出状態から一時的に埋没状態に変化したりすることがあり、エンジンオイルの液面レベルが所定の限界レベル以下であることを正確に検出することができないおそれがある。
【００２２】
この点、上記構成によれば、内燃機関が停止した後に、換言すれば、オイルパンに貯留されるエンジンオイルの液面が安定したときに、エンジンオイルの液面レベルの検出を行うことにより、液面レベルが所定の限界レベル以下であることをより正確に検出することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの液面レベル（以下、単に「オイルレベル」と称する）を検出するオイルレベル検出装置に適用した一実施形態について図１〜図８に従って説明する。
【００２４】
図１は、内燃機関のオイルパンについてその内部構成を示す部分断面図である。同図１に示されるように、内燃機関のシリンダブロック１の鉛直下方には、エンジンオイルを貯留するオイルパン２が設けられている。このオイルパン２の内部には、鉛直方向に延伸する供油パイプ２１が設けられており、この供油パイプ２１の上端には、シリンダブロック１の内部に形成された供油通路１１が接続されるとともに、その下端には、エンジンオイルに混入された異物を濾過するためのストレーナ２２が設けられている。
【００２５】
また、供油パイプ２１には、内燃機関の出力軸によって駆動されるオイルポンプ２３が設けられている。内燃機関の運転時に、このオイルポンプ２３は、内燃機関の出力軸によって駆動され、ストレーナ２２を介してオイルパン２に貯留されるエンジンオイルを吸い上げ、供油パイプ２１及び供油通路１１を通じて内燃機関の各潤滑部位に供給する。そして、それら潤滑部位に供給されたエンジンオイルは、シリンダブロック１に形成された回収通路１２を通じてオイルパン２に回収される。
【００２６】
ところで、内燃機関の潤滑部位に供給されたエンジンオイルの一部は、ピストンとシリンダとの間の隙間等の経路を通じて燃料に混入し、燃焼してしまうことがある。すなわち、内燃機関の潤滑部位に供給されるエンジンオイルの一部がオイルパン２に回収されず、オイルパン２に貯留されるエンジンオイルの量が減少し、オイルレベルが低下する傾向にある。このようにオイルレベルが低下することにより、エンジンオイルが内燃機関に正常に循環できず、内燃機関において故障が発生するおそれがある。
【００２７】
こうしたオイルレベルの低下を検出するために、前述した従来の検出装置を採用することができる。すなわち、この従来の検出装置にあっては、オイルパン２内において所定の限界レベルに対応する位置にサーミスタが設けられており、このサーミスタは、車載バッテリを含む検出回路により給電されたときに自己発熱するものである。ここで、エンジンオイルの熱伝達率がエンジンオイル外の気体の熱伝達率よりも大きいため、車載バッテリの電圧が一定であることを前提に、サーミスタがエンジンオイルに埋没している際に単位時間内に外部に放出する熱量、いわゆる放熱効率は、サーミスタがエンジンオイル外の気体に露出している際よりも大きい。したがって、サーミスタがエンジンオイルに埋没している状態からエンジンオイル外に露出している状態に変化したときに、サーミスタの温度が上昇し、そしてこの温度の上昇に伴って同サーミスタの電気抵抗が変化する。ここで、従来の検出装置では、このサーミスタの電気抵抗を監視し、この電気抵抗が予め設定された電気抵抗閾値に達したことに基づき、サーミスタがエンジンオイル外の気体に露出した旨、すなわちオイルレベルが限界レベル以下に低下した旨判断するようにしている。
【００２８】
しかしながら、内燃機関の運転状態の変化に伴い、エンジンオイルの温度が変化することがある。また、水分又は燃料がエンジンオイルに混入することや経年劣化等により、エンジンオイルの熱伝達率が低下することがある。このようにエンジンオイルの性状が変化することにより、エンジンオイルに埋没しているサーミスタの放熱効率が変化し、同サーミスタ電気抵抗が変化してその電気抵抗閾値に達するおそれがある。その結果、オイルレベルが限界レベルよりも高いにもかかわらず、そのオイルレベルが限界レベル以下に低下した旨の誤判断がなされることとなる。
【００２９】
また、従来の検出装置では、サーミスタの電気抵抗を検出する具体的な構成として、車載バッテリを含む検出回路によりサーミスタに給電するとともに、サーミスタに印加される電圧、又はサーミスタを流れる電流に基づいてサーミスタの電気抵抗を検出する、といった構成を採用している。ここで、こうした構成では、バッテリの電圧が一定であることを仮定してサーミスタの電気抵抗を検出するようにしている。ところで、蓄電量の低下や経年劣化等により、バッテリの電圧が変化することがある。このようにバッテリの電圧が変化すると、サーミスタに印加される電圧、又はサーミスタを流れる電流に基づいて検出されたサーミスタの電気抵抗とその電気抵抗の実際値との間に偏差が生じ、エンジンオイルの液面レベルが限界レベル以下に低下したか否かについて、誤判断がなされるおそれもある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、以下に説明する構成を採用することにより、オイルレベルの低下を検出する際に、エンジンオイルの性状の変化や車載バッテリの電圧の変化に起因する誤判断の発生を的確に抑制するようにしている。
【００３１】
すなわち、図１に示されるように、供油パイプ２１においてレベルＬ１に対応する位置に第１のサーミスタ２４が設けられるとともに、同供油パイプ２１においてレベルＬ１よりも低いレベルＬ２に対応する位置に第１のサーミスタ２４と同型の第２のサーミスタ２５が設けられている。ここで、そのレベルＬ１は、エンジンオイルが正常に循環できる範囲におけるエンジンオイルの最低レベルである。また、それらサーミスタ２４，２５は、給電されることにより自己発熱するＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタである。すなわち、図２に示されるように、サーミスタ２４，２５の温度が高くなるほど、それらの電気抵抗が低くなる。
【００３２】
また、第１のサーミスタ２４及び第２のサーミスタ２５には、オイルレベルを検出するための検出回路３０が接続されている。以下、図３を参照してこの検出回路３０の構成を詳細に説明する。なお、図３は、検出回路３０の構成を示すブロック図である。
【００３３】
同図３に示されるように、検出回路３０には、内燃機関の制御を統括的に実行するマイクロコンピュータ５０が設けられている。このマイクロコンピュータ５０は、プログラムによって数値計算や情報処理等を行う中央処理装置（ＣＰＵ）５１、各種の制御に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性メモリ（ＲＯＭ）５２、入力データや演算結果を一時的に記憶する揮発性メモリ（ＤＲＡＭ）５３を備えている。
【００３４】
このマイクロコンピュータ５０は、イグニッションスイッチＩＧのオン操作に基づきオン状態に維持されるメインリレーＭＲを介して車載バッテリＢＴからの給電を受けてその制御動作が実行可能な状態となる。すなわち、イグニッションスイッチＩＧがオン操作されると、これに伴いマイクロコンピュータ５０は、メインリレーＭＲの内部設定をオンとして車載バッテリＢＴの電圧ＶＢを取り込み、この電圧ＶＢに基づいてマイクロコンピュータ５０を駆動するための電圧を生成する。そして、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作されると、マイクロコンピュータ５０は、本実施形態にかかるオイルレベルの検出処理を含む後処理を終えた後、メインリレーＭＲの内部設定をオフとして、車載バッテリＢＴからマイクロコンピュータ５０への給電を遮断する。
【００３５】
また、第１のサーミスタ２４の一端は、マイクロコンピュータ５０によって制御されるスイッチＳＷを介して車載バッテリＢＴに接続されるとともに、その他端は、固定抵抗３１を介して接地されている。第２のサーミスタ２５の一端は、スイッチＳＷを介して車載バッテリＢＴに接続されるとともに、その他端は、固定抵抗３１と同型の固定抵抗３２を介して接地されている。
【００３６】
ここで、スイッチＳＷがオン操作されると、サーミスタ２４，２５が給電されることにより自己発熱し、同サーミスタ２４，２５の温度が高くなるとともに、これらサーミスタ２４，２５が周囲に熱量を放出する。なお、サーミスタ２４，２５の自己発熱量と、サーミスタ２４，２５から周囲に伝達される熱量とが等しくなったときに、サーミスタ２４，２５の温度が安定するようになる。ここで、エンジンオイルの熱伝達率が気体の熱伝達率よりも大きいため、サーミスタ２４，２５がエンジンオイルに埋没している状態（以下、「埋没状態」と称する）にある際の同サーミスタ２４，２５の放熱効率は、サーミスタ２４，２５がエンジンオイル外の気体に露出している状態（以下、「露出状態」と称する）際の同サーミスタ２４，２５放熱効率よりも大きい。
【００３７】
したがって、図４に示されるように、サーミスタ２４，２５が埋没状態で給電される場合よりも、サーミスタ２４，２５が露出状態で給電される場合にサーミスタ２４，２５の温度が安定したときの値は高い。ここで、サーミスタ２４，２５がＮＴＣサーミスタであるため、サーミスタ２４，２５が埋没状態で給電される場合よりも、サーミスタ２４，２５が露出状態で給電される場合にサーミスタ２４，２５の温度が安定したときの同サーミスタ２４，２５の電気抵抗が小さい。
【００３８】
さらに、検出回路３０には、コンパレータ３３が設けられており、このコンパレータ３３の非反転入力端子は、第１のサーミスタ２４と固定抵抗３１との間の接続点Ｎ１に接続されるとともに、同コンパレータ３３の反転入力端子は、第２のサーミスタ２５と固定抵抗３２との間の接続点Ｎ２に接続されている。また、コンパレータ３３の出力端子は、マイクロコンピュータ５０に接続されている。
【００３９】
こうした構成により、スイッチＳＷがオン操作されると、コンパレータ３３は、それら接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差に対応する出力信号を形成して出力端子を通じてマイクロコンピュータ５０に出力する。マイクロコンピュータ５０は、コンパレータ３３の出力信号に基づいて接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差を検出し、この電位差に基づいてオイルレベルが上述のレベルＬ１以下であるか否かを検出するようにしている。なお、スイッチＳＷがオン操作されたときに、第１のサーミスタ２４及び固定抵抗３１に印加される電圧と、第２のサーミスタ２５及び固定抵抗３２に印加される電圧とが等しいため、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差を求めることは、サーミスタ２４，２５の電気抵抗の差を検出することとは、実質的に同一である。
【００４０】
以下、図５のフローチャートを参照してこのオイルレベルの検出処理の手順について説明する。
図５に示される一連の処理は、内燃機関が始動した後に、マイクロコンピュータ５０により実行される。この処理ではまず、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。ここで、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作されていない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、所定の時間間隔を隔ててステップＳ１０の処理を繰り返して実行する。
【００４１】
一方、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作された場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、オイルパン２に貯留されるエンジンオイルの液面が安定した旨判断され、オイルレベルの検出処理が実質的に実行される。すなわち、スイッチＳＷをオン操作することにより、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢを第１のサーミスタ２４及び固定抵抗３１、第２のサーミスタ２５及び固定抵抗３２にそれぞれ印加する（ステップＳ２０）。そして、スイッチＳＷがオン操作されてから予め設定された所定時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ３０）。ここで、この所定時間Ｔは、サーミスタ２４，２５が給電されてから、サーミスタ２４，２５の自己発熱量と、同サーミスタ２４，２５から周囲のエンジンオイル又は気体に伝達される熱量とが等しくなるまで、換言すればサーミスタ２４，２５の温度及び電気抵抗が安定するまでの最長時間に設定されており、予めＲＯＭ５２に記憶されている。
【００４２】
スイッチＳＷがオン操作されてから所定時間Ｔが経過していない旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＮＯ）、サーミスタ２４，２５の温度及び電気抵抗が安定していない可能性があると判断し、所定の時間間隔を隔ててステップＳ３０の処理を繰り返して実行する。
【００４３】
一方、スイッチＳＷがオン操作されてから所定時間Ｔが経過した旨判断された場合には（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、コンパレータ３３の出力信号に基づいて接続点Ｎ１と接続点Ｎ２との電位差ΔＶを検出し、この電位差ΔＶが閾値ＶＴ以下であるか否かを判断する（ステップＳ４０）。ここで、サーミスタ２４，２５は同型のサーミスタであり、固定抵抗３１，３２は同型の抵抗であるため、サーミスタ２４，２５の双方が埋没状態にある場合に、接続点Ｎ１と接続点Ｎ２と間に電位差が生じないはずである。ただし、検出誤差等により、それらサーミスタ２４，２５の双方が埋没状態にあっても、接続点Ｎ１と接続点Ｎ２と間に電位差が生じてしまうことがある。ここで、閾値ＶＴは、検出誤差等により接続点Ｎ１と接続点Ｎ２と間に生じ得る電位差の最大値に設定されており、予めＲＯＭ５２に記憶されている。
【００４４】
その電位差ΔＶが閾値ＶＴよりも大きい場合には（ステップＳ４０：ＮＯ）、第２のサーミスタ２５が埋没状態にある一方、第１のサーミスタ２４が露出状態にある旨、換言すればオイルレベルが上述のレベルＬ１以下に低下した旨判断し、こうした異常をＲＯＭ５２に異常発生履歴として記憶する（ステップＳ５０）。そして次回の内燃機関の始動時に、この記憶された異常発生履歴に基づいてコントロールパネル等に設けられた警告灯を点灯させることにより、この異常を運転者に報知する。
【００４５】
一方、電位差ΔＶが閾値ＶＴ以下である場合には（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、オイルレベルがレベルＬ１よりも高い旨判断し（ステップＳ５０）、この一連の処理を一旦終了する。ここで、サーミスタ２４，２５の双方が露出状態にある場合、すなわちオイルレベルがレベルＬ２以下に低下した場合においても、電位差ΔＶが閾値ＶＴ以下になる。しかしながら、本実施形態では、オイルレベルがレベルＬ１よりも高いレベルから低下することを前提とし、オイルレベルがレベルＬ１を通過することが検出される前に同オイルレベルがレベルＬ２にまで低下する可能性は極めて小さい。すなわち、電位差ΔＶが閾値ＶＴ以下であることに基づいて、オイルレベルがレベルＬ１よりも高い旨を正確に判断することができる。
【００４６】
以下、図６を参照して上述のオイルレベルの検出処理についてその一具体例を説明する。なお、図６（ａ）、図６（ｂ）は、オイルレベルがレベルＬ１よりも高い場合、及びオイルレベルがレベルＬ１以下である場合に、オイルレベルの検出処理が開始した後において、時間の推移に伴い接続点Ｎ１及び接続点Ｎ２の電位が変化する態様をそれぞれ示すタイミングチャートである。
【００４７】
図６（ａ）に示されるように、時刻Ｔ０においてイグニッションスイッチＩＧがオフ操作されると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、スイッチＳＷがオン操作されることにより、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが第１のサーミスタ２４及び固定抵抗３１、第２のサーミスタ２５及び固定抵抗３２にそれぞれ印加される（ステップＳ２０）。これらサーミスタ２４，２５が給電されることにより自己発熱し、同サーミスタ２４，２５の温度が高くなるとともに、これらの電気抵抗が低くなる。その結果、接続点Ｎ１及び接続点Ｎ２の電位が高くなる。
【００４８】
そして、スイッチＳＷがオン操作されてから時間Ｔが経過すると（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、サーミスタ２４，２５の電気抵抗が安定した旨が判断され、マイクロコンピュータ５０がコンパレータ３３の出力信号に基づいて接続点Ｎ１と接続点Ｎ２との電位差ΔＶを検出し、この電位差ΔＶが閾値ＶＴよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ４０）。
【００４９】
ここで、オイルレベルがレベルＬ１よりも高い場合、すなわちサーミスタ２４，２５の双方が埋没状態にある場合には、サーミスタ２４，２５の温度が安定したときにこれらサーミスタ２４，２５の温度及び電気抵抗が略等しい値である。そのため、図６（ａ）に示されるように、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が略等しい値であるため、その電位差ΔＶが閾値ＶＴ以下である旨が判断され（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、オイルレベルがレベルＬ１よりも高い旨の判断がなされる。
【００５０】
一方、オイルレベルがレベルＬ１以下である場合、すなわち第２のサーミスタ２５が埋没状態にある一方、第１のサーミスタ２４が露出状態にある場合には、サーミスタ２４，２５の温度が安定したときにこれらサーミスタ２４，２５の温度及び電気抵抗の差が大きいものである。なお、第１のサーミスタ２４の温度が第２のサーミスタ２５の温度よりも高いため、第１のサーミスタ２４の電気抵抗が第２のサーミスタ２５の電気抵抗よりも低い。そのため、図６（ｂ）に示されるように、その電位差ΔＶが閾値ＶＴよりも大きい値になり（ステップＳ４０：ＮＯ）、オイルレベルがレベルＬ１以下である旨の判断がなされる。
【００５１】
ここで、上述したように、水分又は燃料がエンジンオイルに混入することや経年劣化等によりエンジンオイルの熱伝達率が低下した場合、エンジンオイルに埋没しているサーミスタの電気抵抗が大きくなる。例えば第１のサーミスタ２４及び第２のサーミスタ２５の双方が埋没状態にある場合、エンジンオイルの熱伝達率が低下すると、サーミスタ２４，２５の温度が高くなるとともに、これらの電気抵抗が低くなり、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が高くなる。
【００５２】
しかし、第１のサーミスタ２４と第２のサーミスタ２５とは同型のサーミスタであるため、エンジンオイルの熱伝達率が低下したときに、これらサーミスタ２４，２５の電気抵抗が同じように変化する。その結果。図７に示されるように、エンジンオイルの熱伝達率の低下により、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が同じように増大し、図７の実線に示される位置から破線に示される位置に変化する。したがって、エンジンオイルの熱伝達率が低下したとしても、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが小さな値に維持され、オイルレベルがレベルＬ１よりも高い旨を正確に検出することができる。
【００５３】
また、車載バッテリＢＴの蓄電量の低下や経年劣化等により同車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下した場合、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が低くなる。
しかし、第１のサーミスタ２４と第２のサーミスタ２５とは同型のサーミスタであり、固定抵抗３１，３２が同型の固定抵抗であるため、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下したときに、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が同じように低下する。したがって、例えば第１のサーミスタ２４が露出状態にあり、第２のサーミスタ２５が埋没状態にある場合、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下したときに、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が同じように低下し、図８の実線に示される位置から破線に示される位置に変化する。したがって、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下したとしても、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが大きな値に維持され、オイルレベルがレベルＬ１以下である旨を正確に検出することができる。
【００５４】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）第１のサーミスタ２４をレベルＬ１に対応する位置に設けるとともに、第１のサーミスタ２４と同型の第２のサーミスタ２５をレベルＬ１よりも低いレベルＬ２に対応する位置に設けるようにした。これにより、オイルレベルがレベルＬ１よりも高いレベルであるときに、第１のサーミスタ２４及び第２のサーミスタ２５の双方が埋没状態にあるため、これらサーミスタ２４，２５の電気抵抗の差、換言すれば接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが小さい。一方、オイルレベルがレベルＬ１以下に低下すると、第２のサーミスタ２５は埋没状態に維持されるが、第１のサーミスタ２４は露出状態に変化し、これらサーミスタ２４，２５の電気抵抗の差、換言すれば接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが大きくなる。したがって、オイルレベルがレベルＬ１よりも高いレベルから低下する場合、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが閾値ＶＴよりも大きくなったことに基づいて、オイルレベルがレベルＬ１以下であることを正確に検出することができる。また、第１のサーミスタ２４と第２のサーミスタ２５とは同型のサーミスタであるため、これらサーミスタ２４，２５の双方がエンジンオイル中に位置している場合、例えばエンジンオイルの温度や、熱伝達率等の性状が変化したとしても、２つのサーミスタ２４，２５の電気抵抗が同じように変化し、エンジンオイルの性状変化に起因して接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが変化することが抑制される。したがって、オイルレベルがレベルＬ１以下であることを検出する際に、エンジンオイルの性状の変化に起因する誤判断の発生を的確に抑制することができる。
【００５５】
（２）車載バッテリＢＴを含む検出回路３０によりサーミスタ２４，２５に給電し、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶに基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを検出するようにした。ここで、車載バッテリＢＴの蓄電量の低下や経年劣化等により同車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下した場合、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が低くなる。上記構成によれば、第１のサーミスタ２４と第２のサーミスタ２５とは同型のサーミスタであるため、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下したとしても、サーミスタ２４，２５の電気抵抗が同じように変化し、その電圧ＶＢの低下に起因する接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶの変化が抑制される。したがって、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下した場合であっても、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶに基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを正確に検出することができる。
【００５６】
（３）イグニッションスイッチＩＧがオフ操作されたこと、換言すれば内燃機関が停止したことを条件にオイルレベルの検出処理を行うようにした。ここで、内燃機関の運転中に、内燃機関の振動により、オイルパン２に貯留されるエンジンオイルの液面が安定せず、第１のサーミスタ２４が埋没状態から一時的に露出状態に変化したり、露出状態から一時的に埋没状態に変化したりすることがあり、オイルレベルがレベルＬ１以下であることを正確に検出することができないおそれがある。この点、上記実施形態の構成によれば、内燃機関が停止した後に、換言すれば、オイルパン２に貯留されるエンジンオイルの液面が安定したときに、オイルレベルの検出処理を行うことにより、オイルレベルがレベルＬ１以下であることをより正確に検出することができるようになる。
【００５７】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、第２のサーミスタ２５をレベルＬ１よりも低いレベルＬ２に対応する位置に設ける構成、換言すれば第２のサーミスタ２５が常にエンジンオイル中に位置する構成を採用するようにしている。これに対して、第２のサーミスタ２５をレベルＬ１よりも高いレベルに対応する位置に設ける構成を採用することもできる。例えば図１の二点鎖線に示されるように、供油パイプ２１においてオイルレベルが通常時に到達し得ないレベルＬ３に対応する位置に第２のサーミスタ２５を設ける構成、換言すれば第２のサーミスタ２５が常にエンジンオイル外の気体に位置する構成を採用することができる。こうした構成を採用した場合、オイルレベルが低下していないとき、すなわちオイルレベルがレベルＬ１とレベルＬ３との間のレベルであるときに、第２のサーミスタ２５が露出状態にあるとともに、第１のサーミスタ２４が埋没状態にあるため、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが大きい。一方、オイルレベルがレベルＬ１以下に低下すると、第２のサーミスタ２５は露出状態に維持されるが、第１のサーミスタ２４は埋没状態から露出状態に変化し、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが小さな値になる。したがって、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが所定の閾値よりも小さくなったことに基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを正確に検出することができる。こうした構成を採用することにより、サーミスタ２４，２５の双方がエンジンオイル外の気体に位置する場合、例えば内燃機関の運転状態変化によりその気体の性状が変化したとしても、２つのサーミスタ２４，２５の電気抵抗が同じように変化し、気体の性状変化に起因して接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶが変化することが抑制される。したがって、オイルレベルがレベルＬ１以下であることを検出する際に、エンジンオイル外の気体の性状変化に起因する誤判断の発生を的確に抑制することができる。また、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下したとしても、サーミスタ２４，２５の電気抵抗が同じように変化し、その電圧ＶＢの低下に起因する接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶの変化が抑制される。したがって、車載バッテリＢＴの電圧ＶＢが低下した場合であっても、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶに基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを正確に検出することができる。
【００５８】
・上記実施形態では、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶに基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを検出するようにしているが、これに限らず、サーミスタ２４，２５を流れる電流の差に基づいてそのオイルレベルの検出を行うこともできる。また、サーミスタ２４，２５に印加される電圧と同サーミスタ２４，２５を流れる電流とをそれぞれ検出するとともに、検出された電圧及び電流に基づいてサーミスタ２４，２５の電気抵抗を算出し、サーミスタ２４，２５の電気抵抗の差に基づいてオイルレベルがレベルＬ１以下であることを検出する構成を採用することもできる。ちなみに、上述のように、サーミスタ２４，２５の電気抵抗を求めることなく、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位差ΔＶや、サーミスタ２４，２５を流れる電流の差に基づいてオイルレベルの検出を行うことができるが、その場合もサーミスタ２４，２５の抵抗値を求めることと実質的に同一である。
【００５９】
・上記実施形態では、イグニッションスイッチＩＧがオフ操作されたことを条件にオイルレベルの検出処理を実行するようにしているが、これに限らず、オイルパン２に貯留されるエンジンオイルの液面が十分に安定できる場合には、例えばアイドル運転時等、内燃機関の振動が相対的に小さいときにその検出処理を実行してもよい。
【００６０】
・上記実施形態では、ＮＴＣサーミスタであるサーミスタ２４，２５を採用するようにしているが、これに限らず、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ等、他種のサーミスタを採用することもできる。
【００６１】
・サーミスタ２４，２５の双方が埋没状態にある場合、同サーミスタ２４，２５が給電されてからこれらの温度及び電気抵抗が同じように変化する。その結果、図６（ａ）に示されるように、時刻Ｔ０から、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が同じように変化し、電位差ΔＶが小さな値に維持される。したがって、上記実施形態のように、スイッチＳＷがオン操作されてから所定時間Ｔが経過した後、換言すればサーミスタ２４，２５の温度及び電気抵抗が安定した後に電位差ΔＶに基づいてオイルレベルの検出を行うことが望ましいが、スイッチＳＷがオン操作されてから所定時間Ｔが経過する前にオイルレベルの検出を行うことも可能である。
【００６２】
・上記実施形態では、サーミスタ２４，２５を供油パイプ２１に設ける構成を採用しているが、これに限らず、それらサーミスタ２４，２５をオイルパンにおけるレベルゲージガイド等、他の部材に設ける構成を採用することもできる。
【００６３】
・上記実施形態では、内燃機関のオイルパンに貯留されるエンジンオイルの液面レベルを検出するオイルレベル検出装置に本発明を適用した場合について例示したが、これに限らず、例えば燃料タンクに貯留される燃料の液面レベルを検出する検出装置等、他の液面レベル検出装置についても、基本的に同様の態様をもって本発明を適用することができる。
【００６４】
・また、上記実施形態では、オイルレベルの低下を検出するためのオイルレベル検出装置に本発明を適用した場合について例示したが、これに限らず、例えば液体の液面レベルの上昇を検出するための液面レベル検出装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関のオイルパンについてその内部構成を示す部分断面図。
【図２】同実施形態にかかるサーミスタの温度変化に伴い同サーミスタの電気抵抗が変化する態様を示すグラフ。
【図３】同実施形態にかかるオイルレベルを検出するための検出回路についてその構成を示すブロック図。
【図４】同実施形態にかかるサーミスタが通電された後に、時間の推移に伴いそのサーミスタの温度及び電気抵抗の変化態様を示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態にかかるオイルレベルの検出処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図６】（ａ），（ｂ）同実施形態にかかるオイルレベルがレベルＬ１よりも高い場合、及びオイルレベルがレベルＬ１以下である場合に、オイルレベルの検出処理が開始した後において、時間の推移に伴う接続点Ｎ１及び接続点Ｎ２の電位が変化する態様をそれぞれ示すタイミングチャート。
【図７】同実施形態にかかるエンジンオイルの熱伝達率が低下したときに、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が変化する態様を示すタイミングチャート。
【図８】同実施形態にかかる車載バッテリの電圧が低下したときに、接続点Ｎ１，Ｎ２の電位が変化する態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００６６】
ＢＴ…車載バッテリ、ＩＧ…イグニッションスイッチ、ＭＲ…メインリレー、Ｎ１…接続点、Ｎ２…接続点、ＳＷ…スイッチ、１…シリンダブロック、２…オイルパン（容器）、１１…供油通路、１２…回収通路、２１…供油パイプ、２２…ストレーナ、２３…オイルポンプ、２４…第１のサーミスタ、２５…第２のサーミスタ、３０…検出回路、３１…固定抵抗、３２…固定抵抗、３３…コンパレータ、５０…マイクロコンピュータ、５１…中央処理装置、５２…不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、５３…揮発性メモリ（ＲＡＭ）。
【図１】
2010025755.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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