(57)【要約】【課題】内燃機関の始動失敗の要因がエンジンオイルの粘性に因るものであるか否かを判断し、不必要なエンジンオイルの交換を防止することができる内燃機関の異常要因検出装置を提供する。【解決手段】内燃機関の始動が失敗した場合（ステップ１０５）において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性を考慮して現在のエンジンオイル温度に基づき推定されるクランキング回転数Ｎ’が設定クランキング回転数Ｎ２以下である時（ステップ１０９）には、始動失敗の要因はエンジンオイルであると判断する（ステップ１１１）。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の始動が失敗した場合において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性を考慮して現在のエンジンオイル温度に基づき推定されるクランキング回転数が設定クランキング回転数以下である時には、始動失敗の要因はエンジンオイルであると判断することを特徴とする内燃機関の異常要因検出装置。
【請求項２】
現在使用されているエンジンオイルの粘度特性は、使用開始時に特定されて記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の異常要因検出装置。
【請求項３】
現在使用されているエンジンオイルの粘度特性は、現在のエンジンオイル温度と実際のクランキング回転数とから推定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の異常要因検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、始動時における内燃機関の異常要因検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の始動時において、所望クランキング回転数が実現されるように、冷却水温度及びエンジンオイル温度に基づいてスタータモータへの印加電圧を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２６１６５１０号
【特許文献２】
特公昭６２−５７８０５号公報
【特許文献３】
特公昭６０−５６２４３号公報
【特許文献４】
特開平５−６５８６１号公報
【特許文献５】
特開２０００−２７８８１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術は、指定のエンジンオイルが使用されていることが前提であり、もし、高粘性のエンジンオイルが使用されている場合には、スタータモータによって所望クランキング回転数を実現することができずに、内燃機関の始動に失敗することがある。
【０００５】
内燃機関の始動失敗がエンジンオイルの粘性に因るものであれば、エンジンオイルを交換するだけで良いが、内燃機関の始動失敗には、燃料噴射系等の異常に因る場合もあり、内燃機関の始動に失敗したからと言ってエンジンオイルを交換しても、これが全くの無駄となることがある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、内燃機関の始動失敗の要因がエンジンオイルの粘性に因るものであるか否かを判断し、不必要なエンジンオイルの交換を防止することができる内燃機関の異常要因検出装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の異常要因検出装置は、内燃機関の始動が失敗した場合において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性を考慮して現在のエンジンオイル温度に基づき推定されるクランキング回転数が設定クランキング回転数以下である時には、始動失敗の要因はエンジンオイルであると判断することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による請求項２に記載の内燃機関の異常要因検出装置は、請求項１に記載の内燃機関の異常要因検出装置において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性は、使用開始時に特定されて記憶されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による請求項３に記載の内燃機関の異常要因検出装置は、請求項１に記載の内燃機関の異常要因検出装置において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性は、現在のエンジンオイル温度と実際のクランキング回転数とから推定されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による内燃機関の異常要因検出装置において実施される異常要因検出のためのフローチャートである。内燃機関は、例えば、ディーゼルエンジンであるが、これは本発明を限定するものではない。また、内燃機関は、機関始動時において、スタータモータによりクランキングされても、ハイブリッド車両のように、スタータモータに代えてモータ・ジェネレータによりクランキングされるものでも良い。
【００１１】
先ず、ステップ１０１において、クランキングが開始されたか否かが判断される。この判断が否定される時には、機関始動時でないために、そのまま終了する。一方、ステップ１０１における判断が肯定される時には、ステップ１０２において、エンジンオイル温度が検出される。エンジンオイル温度は、温度センサにより直接的にエンジンオイル温度を測定しても良いが、機関始動時においては、一般的に、機関温度としての冷却水温度とエンジンオイル温度とはほぼ等しく、冷却水温センサにより測定される冷却水温度をエンジンオイル温度としても良い。
【００１２】
次いで、ステップ１０３において、スタータモータを駆動するためのバッテリ電圧が測定される。このバッテリ電圧は、エンジンオイル温度等に基づいて不必要な電力消費を防止するために、可変抵抗によってバッテリの現在の電圧を低下させてスタータモータへ供給することがあり、この場合には、この低下させたバッテリ電圧となる。ステップ１０４では、スタータモータを駆動してクランキング回転数Ｎを測定する。このクランキング回転数は、スタータモータにより駆動される内燃機関の最大回転数であり、気筒内での着火燃焼によって機関回転数が急激に上昇する場合には、その直前の機関回転数となる。
【００１３】
ステップ１０５では、内燃機関の始動が失敗したか否かが判断される。機関回転数が所定回転数を超えて高まれば始動完了であり、逆に所定回転数を超えないのであれば始動失敗となる。この判断が否定されれば、始動は完了しており、特に問題はないとして終了する。
【００１４】
一方、始動失敗の場合には、ステップ１０５の判断が肯定されてステップ１０６へ進み、ステップ１０４において測定されたクランキング回転数Ｎが第一設定回転数Ｎ１以上であるか否かが判断される。本内燃機関では、始動に必要なクランキング回転数範囲が、第一設定回転数Ｎ１（例えば、２５０ｒｐｍ）から第二設定回転数Ｎ２（例えば、２００ｒｐｍ）の間とされている。それにより、ステップ１０６において、実際のクランキング回転数Ｎが第一設定回転数Ｎ１以上になっているのであれば、不適当な高粘性のエンジンオイルが使用されてクランキングの大きな抵抗となっているようなことはなく、今回の始動失敗は、エンジンオイルに起因するものではないと判断される。それにより、ステップ１１０に進み、始動失敗の要因は燃料噴射系等のエンジンオイル以外の異常であると判断される。
【００１５】
一方、実際のクランキング回転数Ｎが第一設定回転数Ｎ１より低ければ、不適当なエンジンオイルが使用されている可能性があり、ステップ１０７において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性が推定される。この粘度特性は、一般的に、０Ｗ−２０、５Ｗ−３０及び１０Ｗ−３０のように表される。
【００１６】
図２は、ステップ１０３において測定されたバッテリ電圧に基づくスタータモータの特定出力（例えば、６．４ＫＷ）におけるエンジンオイルの動粘度とクランキング回転数との関係を示すグラフであり、０Ｗ−２０、５Ｗ−３０及び１０Ｗ−３０のエンジンオイルの場合がそれぞれ実線Ａ，Ｂ，Ｃによって示されている。一方、一点鎖線ａ，ｂ，ｃは、エンジンオイル温度であり、それぞれ、−３５℃，−３０℃，−２５℃の場合を示している。
【００１７】
図２は例示であり、実際には、内燃機関に使用される可能性のある全てのエンジンオイルの粘度特性をグラフ化することが好ましい。また、エンジンオイル温度に関してもさらに細かく設定されることが好ましい。また、機関温度によって内燃機関内のエンジンオイル以外のフリクションも変化するために、図２においては、これを考慮して、クランキング回転数を設定することが好ましい。もし、機関温度としての冷却水温度とエンジンオイル温度とが異なる場合には、図２のようなグラフを、スタータモータの出力毎だけではなく、冷却水温毎に設定することが好ましい。
【００１８】
図２のグラフを使用すれば、例えば、ステップ１０２において測定されたエンジンオイル温度が−３０℃であり、ステップ１０４において測定されたクランキング回転数Ｎが２２５ｒｐｍであるならば、現在使用されているエンジンオイルは、実線Ｂの５Ｗ−３０であると推定可能である。すなわち、エンジンオイル温度とクランキング回転数とからエンジンオイルの粘度特性を推定することができる。
【００１９】
しかしながら、エンジンオイル温度がそれほど低くないにも係らずにクランキング回転数Ｎがかなり低い時のように、該当するエンジンオイルが実在しないことがある。この時には、ステップ１０８において、使用エンジンオイルの推定が不可能であるとの判断が肯定され、始動失敗をもたらしたクランキング回転数が低い要因は、エンジンオイルではなく、スタータモータの故障等と考えられ、ステップ１１０において、エンジンオイル以外の異常であると判断される。
【００２０】
一方、エンジンオイルの推定が可能であれば、ステップ１０８の判断が否定されて、ステップ１０９に進み、図２に示すグラフのうちの推定された現在使用されているエンジンオイルの特性において、ステップ１０２で検出されたエンジンオイル温度に対してのクランキング回転数Ｎ’が推定され、このクランキング回転数Ｎ’が第二設定回転数以下であるか否かが判断される。この判断が否定される時には、クランキング回転数は設定範囲内であり、始動失敗の要因はエンジンオイルではなく、ステップ１１０において、エンジンオイル以外の異常であると判断される。
【００２１】
これに対して、ステップ１０９における判断が肯定された時には、実在するエンジンオイルが使用されていて、現在のエンジンオイル温度では、クランキング回転数は、本来的に、設定範囲を下回ることとなるために、ステップ１１１において、始動失敗の要因は不適当なエンジンオイルが使用されていると判断される。この時だけエンジンオイルを交換するようにすれば、不必要なエンジンオイルの交換は防止される。
【００２２】
本フローチャートにおいて、ステップ１０７において使用エンジンオイルを推定し、ステップ１０８においてこの推定が不可能であったか否かが判断されることとしたが、このエンジンオイルを内燃機関へ入れる時に、エンジンオイル容器のラベル表示等によって、粘度特性が特定されている場合には、これを本異常要因検出装置に記憶することによって、ステップ１０７及び１０８における判断を省略することができる。
【００２３】
【発明の効果】
このように、本発明による内燃機関の異常要因検出装置は、内燃機関の始動が失敗した場合において、現在使用されているエンジンオイルの粘度特性を考慮して現在のエンジンオイル温度に基づき推定されるクランキング回転数が設定クランキング回転数以下である時には、始動失敗の要因はエンジンオイルであると判断するようになっている。それにより、燃料噴射系の異常によって始動失敗したにも係らずに、エンジンオイルが不適当であると判断されるようなことはなく、エンジンオイルの不必要な交換を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内燃機関の異常要因検出装置において実施される異常要因検出のためのフローチャートである。
【図２】エンジンオイル毎の動粘度とクランキング回転数との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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