(57)【要約】【課題】オイルパン内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定精度の低下を抑制することができる車載内燃機関のオイルレベル判定装置を提供する。【解決手段】車載内燃機関のオイルレベル判定装置は、内燃機関１０のオイルパン１３に取り付けられているオイルレベルセンサ５１と、オイルレベルセンサ５１から出力された検出値が判定値以下である状態の継続時間が判定時間以上であるときに、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足していると判定する判定部３１と、車速が小さいほど判定時間を長くする時間可変部３２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載内燃機関のオイルパンに取り付けられており、同オイルパン内のオイル貯留量を示す検出値を出力するオイルレベルセンサと、
前記オイルレベルセンサから出力された検出値と判定値とを比較することにより同検出値の示す貯留量が同判定値の示す基準貯留量未満である状態を判定し、前記検出値の示す貯留量が同判定値の示す基準貯留量未満である状態の継続時間が判定時間以上であるときに、前記オイルパン内のオイル貯留量が不足していると判定する判定部と、
車両の移動速度である車速が小さいほど前記判定時間を長くする時間可変部と、を備える
車載内燃機関のオイルレベル判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルパン内のオイル貯留量が不足しているか否かを判定する車載内燃機関のオイルレベル判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載される車載内燃機関のオイルレベル判定装置は、オイルパン内におけるオイル貯留量を示す検出値を出力するオイルレベルセンサを備えている。そして、当該検出値に基づいてオイル貯留量が不足しているか否かの判定を行い、オイル貯留量が不足していると判定した場合には、警告ランプを点灯させるなどの警告処理を実施するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５０３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、坂路などのように傾斜している路面を車両が走行するようになると、オイルタンク内でオイルが偏るため、オイルタンク内の実際のオイル貯留量は変わっていなくても、オイルレベルセンサから出力される検出値が、傾斜していない路面を車両が走行していた場合と相異するようになる。そのため、オイルレベルセンサから出力される検出値を用いてオイルパン内のオイル貯留量が不足しているか否かを判定する場合、オイルパン内にオイルが十分に貯留されているにも拘わらず、オイル貯留量が不足していると誤判定されてしまうことがある。
【０００５】
本発明の目的は、オイルパン内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定精度の低下を抑制することができる車載内燃機関のオイルレベル判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための車載内燃機関のオイルレベル判定装置は、車載内燃機関のオイルパンに取り付けられており、同オイルパン内のオイル貯留量を示す検出値を出力するオイルレベルセンサと、オイルレベルセンサから出力された検出値と判定値とを比較することにより同検出値の示す貯留量が同判定値の示す基準貯留量未満である状態を判定し、前記検出値の示す貯留量が同判定値の示す基準貯留量未満である状態の継続時間が判定時間以上であるときに、オイルパン内のオイル貯留量が不足していると判定する判定部と、車両の移動速度である車速が小さいほど判定時間を長くする時間可変部と、を備える。
【０００７】
上記構成では、オイルレベルセンサから出力された検出値と判定値とを比較し、検出値の示す貯留量が判定値の示す基準貯留量未満である状態を判定する。そして、検出値の示す貯留量が判定値の示す基準貯留量未満である状態の継続時間が判定時間以上であるときに、オイルパン内のオイル貯留量が不足していると判定するようにしている。
【０００８】
なお、坂路などのように傾斜している路面（以下、「傾斜路面」）を車両が走行していると、実際にはオイルパン内にオイルが十分に貯留されているにも拘わらず、オイル貯留量が少ないことを示す値にオイルレベルセンサの検出値がなってしまうことがある。そして、傾斜路面で渋滞などに起因する停車や低速走行が繰り返されると、当該傾斜路面を車両が走行する期間が長くなる。そのため、オイルレベルセンサの検出値の示す貯留量が実際のオイル貯留量よりも少ない場合、実際にはオイルパン内にオイルが十分に貯留されているにも拘わらず、上記継続時間が判定時間以上になり、オイルパン内のオイル貯留量が不足していると誤判定されることがある。
【０００９】
そこで、上記構成では、車速が小さいほど判定時間を長くするようにしている。そのため、傾斜路面で停車や低速走行が繰り返されるなどして当該傾斜路面を車両が走行する期間が長くなっても、上記の継続時間が判定時間以上になりにくくなる。その結果、オイルパン内にオイルが十分に貯留されているときに、オイルパン内のオイル貯留量が不足していると誤判定されることを抑制できる。したがって、オイルパン内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定精度の低下を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のオイルレベル判定装置を備える車載内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】同オイルレベル判定装置において、車速に応じた判定時間を設定するためのマップ。
【図３】同オイルレベル判定装置において、オイルパン内のオイル貯留量が不足しているときに警告する際の処理手順を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、車載内燃機関のオイルレベル判定装置の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１には、本実施形態の車載内燃機関のオイルレベル判定装置を備える内燃機関１０が図示されている。この内燃機関１０は、車両に動力源として搭載されている車載内燃機関である。
【００１２】
図１に示すように、内燃機関１０は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の下部に取り付けられているクランクケース１２と、クランクケース１２の下部に取り付けられているオイルパン１３とを備えている。オイルパン１３内のオイルは、オイルポンプ１４によって汲み上げられ、内燃機関１０内を循環するようになっている。なお、オイルポンプ１４は機関駆動式のポンプであり、内燃機関１０のクランク軸の回転速度が大きいほどオイルポンプ１４の単位時間あたりのオイルの吐出量が大きくなる。そして、内燃機関１０内を循環するオイルは、シリンダヘッドなどから内燃機関１０の内部の壁面を伝って落下することでオイルパン１３に回収されるようになっている。
【００１３】
オイルパン１３には、その内部のオイル貯留量を検出するオイルレベルセンサ５１が取り付けられている。本実施形態では、オイルパン１３の上部には、オイルレベルセンサ５１を支持するための支持部１３Ａが設けられている。そして、オイルレベルセンサ５１は、支持部１３Ａから下方に向けて延伸しているものの、その下端５１１はオイルパン１３の底壁１３１に接触していない。
【００１４】
なお、オイルレベルセンサ５１としては、例えば、フロート式のセンサを挙げることができる。フロート式のオイルレベルセンサ５１は、所定方向に延伸する延伸部材と、同延伸部材に沿って変位するフロートとを有している。このフロートは、オイルパン１３内のオイル貯留量が増大して油面が上昇すると、延伸部材に沿って上方に変位する。反対に、フロートは、オイル貯留量が減少して油面が下がると、延伸部材に沿って下方に変位する。そして、オイルレベルセンサ５１は、延伸部材の延伸方向におけるフロートの位置に応じた検出値ＬＰを出力するようになっている。例えば、この検出値ＬＰは、フロートが延伸部材に沿って上方に変位するほど大きくなる。
【００１５】
図１に示すように、内燃機関１０の制御装置３０には、オイルレベルセンサ５１の他、クランク角センサ５２と、車速センサ５３と、温度センサ５４とが電気的に接続されている。クランク角センサ５２は、クランク軸の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを検出する。車速センサ５３は、内燃機関１０を搭載する車両の移動速度である車速ＶＳを検出する。温度センサ５４は、内燃機関１０内を循環する冷却水の温度ＴＭＰを検出する。
【００１６】
また、制御装置３０は、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足している場合、すなわちオイルの補充が必要な場合に警告ランプ４１を点灯させるための機能部として、判定部３１、時間可変部３２及び報知部３３を有している。したがって、制御装置３０及びオイルレベルセンサ５１により、本実施形態の「車載内燃機関のオイルレベル判定装置」が構成されている。
【００１７】
判定部３１は、オイルレベルセンサ５１から出力される検出値ＬＰを基に、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているか否かを判定する。なお、この際、詳しくは後述するが、時間可変部３２によって設定された判定時間ＴＭＴＨを用いる。そして、判定部３１は、オイル貯留量が不足していると判定した場合にはその判定結果に応じた情報を報知部３３に出力する。
【００１８】
時間可変部３２は、図２に示すマップを用い、判定時間ＴＭＴＨを、車速センサ５３によって検出される車速ＶＳに応じた値に設定し、設定した判定時間ＴＭＴＨを判定部３１に出力する。すなわち、図２に示すマップは、車速ＶＳと判定時間ＴＭＴＨとの関係を示すマップである。この図２に示すように、車両が低速走行を行っているか否かの判断基準となる車速を低速判定車速ＶＳ１とした場合、判定時間ＴＭＴＨは、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１以上であるときには基準判定時間ＴＭＴＨ１（例えば、数十秒）に設定される。一方、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満であるときには、車両が低速で走行していると判断できる。このときには、判定時間ＴＭＴＨは、基準判定時間ＴＭＴＨ１よりも大きい値に設定される。具体的には、判定時間ＴＭＴＨは、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満であるときには、車速ＶＳが小さいほど大きい値に設定される。すなわち、車速ＶＳが「０」であるとき、すなわち停車しているときに判定時間ＴＭＴＨが最大（例えば、数十分）となる。
【００１９】
図１に戻り、報知部３３は、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているという判定結果に応じた情報が判定部３１から入力されたときには、車室に設けられている警告ランプ４１を点灯させる。
【００２０】
次に、図３に示すフローチャートを参照し、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているために警告ランプ４１を点灯させる際に制御装置３０が実行する処理手順について説明する。例えば、図３のフローチャートで示す一連の処理は、イグニッションスイッチがオンとなって機関運転が開始されると開始される。
【００２１】
図３に示すように、まず始めに、ステップＳ１１において、判定時間ＴＭＴＨが車速ＶＳに応じた値に設定される。本実施形態では、このステップＳ１１は時間可変部３２によって上述したように実行される。このように時間可変部３２によって判定時間ＴＭＴＨが設定されると、ステップＳ１２に進み、ステップＳ１２において、温度センサ５４によって検出されている冷却水の温度ＴＭＰが判定温度ＴＭＰＴＨ以上であるか否かが判定される。この判定温度ＴＭＰＴＨは、暖機運転が完了しているか否かを判断するための判定値である。
【００２２】
ここで、オイルの温度と冷却水の温度ＴＭＰとの間にはある程度の対応関係があり、冷却水の温度ＴＭＰが低いほどオイルの温度が低くなる。そして、オイルの体積は、その温度（すなわち、冷却水の温度ＴＭＰ）が低いほど小さくなる。つまり、冷却水の温度ＴＭＰが低いときには、オイルパン１３内のオイルの体積が小さくなっており、油面が下がり、オイルレベルセンサ５１のフロートが下方に変位しやすい。また、オイルの温度が低いほどオイルの粘度が高くなる。そして、このようにオイルの粘度が高いと、オイルパン１３内から汲み上げられ、シリンダヘッドなどに供給されたオイルが内燃機関１０の内部を伝い落ちてオイルパン１３に戻るまでに要する時間が長くなる。その結果、オイルパン１３内にオイルが回収されにくくなる。つまり、オイルパン１３内の油面が下がり、オイルレベルセンサ５１のフロートが下方に変位しやすい。すなわち、暖機運転の完了前では、オイルの温度の変動量が大きく、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定精度が低くなる。その一方で、暖機運転の完了後では、冷却水の温度ＴＭＰ及びオイルの温度が安定しており、上記のような理由に起因する上記判定の精度低下が生じにくい。
【００２３】
そのため、冷却水の温度ＴＭＰが判定温度ＴＭＰＴＨ未満である場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、暖機運転が未だ完了していないと判断できるため、処理が前述したステップＳ１１に戻される。すなわち、冷却水の温度ＴＭＰが判定温度ＴＭＰＴＨ以上になるまで、ステップＳ１３以降の処理が実施されない。一方、冷却水の温度ＴＭＰが判定温度ＴＭＰＴＨ以上である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、暖機運転が完了していると判断できるため、処理がステップＳ１３に移行される。そして、ステップＳ１３において、クランク角センサ５２によって検出されているエンジン回転速度ＮＥが判定回転速度ＮＥＴＨ以下であるか否かが判定される。この判定回転速度ＮＥＴＨは、クランク軸が高速回転を行っているか否かを判断するための判定値である。
【００２４】
ここで、オイルポンプ１４は機関駆動式であるため、オイルポンプ１４によってオイルパン１３内から汲み上げられるオイルの量は、エンジン回転速度ＮＥが大きいほど多くなる。そのため、オイルパン１３内では、エンジン回転速度ＮＥが大きいほど油面が下がりやすい。また、このようにオイルパン１３内から汲み上げられるオイルの量が多い場合、内燃機関１０の内部を伝い落ちてオイルパン１３内に落下するオイルの量が多くなり、オイルパン１３内では油面が波打つ。その結果、オイルレベルセンサ５１のフロートが上下に振動しやすい。そのため、エンジン回転速度ＮＥが大きいと、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定精度が低くなる。
【００２５】
したがって、エンジン回転速度ＮＥが判定回転速度ＮＥＴＨよりも大きい場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理が前述したステップＳ１１に戻される。一方、エンジン回転速度ＮＥが判定回転速度ＮＥＴＨ以下である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１４に移行される。そして、ステップＳ１４において、オイルレベルセンサ５１の検出値ＬＰが判定値ＬＰＴＨ未満である状態の継続時間ＴＭが取得される。判定値ＬＰＴＨの示すオイル貯留量を基準貯留量とした場合、この継続時間ＴＭは、オイルレベルセンサ５１の検出値ＬＰの示すオイルパン１３内のオイル貯留量が基準貯留量以下である状態の継続時間のことである。なお、本実施形態では、ステップＳ１４は判定部３１によって実行される。
【００２６】
このように継続時間ＴＭが取得されると、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１５において、継続時間ＴＭが判定時間ＴＭＴＨ以上であるか否かが判定される。本実施形態では、ステップＳ１５は判定部３１によって実行される。継続時間ＴＭが判定時間ＴＭＴＨ未満である場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、処理が前述したステップＳ１１に移行される。一方、継続時間ＴＭが判定時間ＴＭＴＨ以上である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、判定部３１は、オイル貯留量が不足していると判定し、その判定結果に応じた情報を報知部３３に出力する。これにより、処理がステップＳ１６に移行される。
【００２７】
そして、ステップＳ１６において、報知部３３によって、警告ランプ４１が点灯される。そして、図３のフローチャートで示す一連の処理が終了される。
次に、本実施形態の車載内燃機関のオイルレベル判定装置の作用を効果とともに説明する。
【００２８】
例えば坂路などのように傾斜している路面である傾斜路面を走行している車両が渋滞に巻き込まれた場合、車両は、傾斜路面上で停車したり、低速走行したりすることとなる。この場合、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満であると、判定時間ＴＭＴＨが基準判定時間ＴＭＴＨ１よりも長くなる（図２参照）。すなわち、傾斜路面で停車や低速走行が繰り返されるなどして傾斜路面を車両が走行する期間が長くなるときには、判定時間ＴＭＴＨが長くなる。そのため、上記の継続時間ＴＭが判定時間ＴＭＴＨ以上になりにくいため、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足していると判定されにくくなる。
【００２９】
これにより、傾斜路面を走行しており、オイルレベルセンサ５１の検出値が実際の貯留量よりも少ない貯留量を示す値になっているときに、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足していると誤判定されることを抑制できる。したがって、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定精度の低下を抑制することができる。つまり、警告ランプ４１の不要な点灯を抑制することができる。
【００３０】
ここで、車速ＶＳが小さいときには、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているか否かの判定を行わないようにすることも考えられる（比較例）。しかし、車速ＶＳが小さい場合（特に、停車している場合）、エンジン回転速度ＮＥも小さく、オイルパン１３内におけるオイルの油面の上下動が少ない。そのため、傾斜していない路面を車両が低速走行していたり、同路面で停車していたりする場合、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足しているか否かを精度良く判定することができる。これに対し、上記の比較例のように車速ＶＳが小さいときには上記の判定を行わないようにした場合、傾斜していない路面で停車していたり、同路面で車両が低速走行していたりしているときに、オイルパン１３内のオイル貯留量が不足していることを示す警告を行うことができなくなってしまう。すなわち、警告ランプ４１を点灯させることができないおそれがある。
【００３１】
この点、本実施形態では、判定時間ＴＭＴＨを車速ＶＳに応じて可変させるだけであり、車速ＶＳが小さいときでも上記の判定は行っている。すなわち、傾斜していない路面を車両が低速走行していたり、同路面で停車していたりする場合でも上記の判定が行われるため、オイルパン１３内のオイル貯留量が少なくなっているときに警告ランプ４１を点灯させることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態では、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満である場合、車速ＶＳが小さくなるにつれて判定時間ＴＭＴＨが次第に長くするようにしている。しかし、車速ＶＳが小さいほど判定時間ＴＭＴＨが長くなるのであれば、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満である場合、車速ＶＳが小さくなるにつれて段階的に判定時間ＴＭＴＨを長くするようにしてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満である場合に限り、判定時間ＴＭＴＨを車速ＶＳに応じて可変させるようにしている。しかし、これに限らず、車速ＶＳが小さいほど判定時間ＴＭＴＨが長くなるのであれば、車速ＶＳが低速判定車速ＶＳ１未満であるか否かに拘わらず、判定時間ＴＭＴＨを車速ＶＳに応じて可変させるようにしてもよい。
【００３４】
・上記実施形態では、オイルレベルセンサ５１として、オイルパン１３内のオイル貯留量の変化に対して検出値ＬＰがリニアに変化するセンサを採用している。しかし、このようにオイル貯留量の変化に対して検出値ＬＰがリニアに変化するセンサに限らず、オイルレベルセンサとして、オイル貯留量の変化に対して検出値ＬＰが段階的に変化するセンサを採用してもよい。例えば、オイルレベルセンサとして、延伸部材に沿って上下動するフロートが基準位置よりも上方に位置しているときにはオン信号を出力し、フロートの位置が基準位置よりも下方に位置しているときにはオフ信号を出力するセンサを採用してもよい。この場合、オイルレベルセンサからオフ信号が出力されている状態の継続時間が、車速ＶＳに応じて設定された判定時間以上になったときに、オイルパン１３内におけるオイル貯留量が少なくなっていると判定することとなる。
【００３５】
・オイルレベルセンサは、オイルパン１３内のオイル貯留量を示す検出値を出力することができるセンサであれば、フロート式のセンサ以外の他の検出方式のセンサを採用してもよい。なお、他の検出方式のセンサとしては、例えば、超音波を利用して油面の位置を検出する超音波式のセンサや、電極棒のオイルに浸かっている部分の表面積に応じた検出値を出力する静電容量式のセンサなどが考えられる。
【００３６】
・オイルレベル判定装置のオイルレベルセンサは、オイルパン１３の底壁１３１に固定されており、同底壁１３１から上方に延出するセンサであってもよい。この場合、上記実施形態のようにオイルレベルセンサ５１の下端５１１が底壁１３１に触れていない場合と比較してオイルパンが地面と接触した場合のセンサの破損リスクは高まることになる。しかし、このように底壁１３１から上方に延出するオイルレベルセンサから出力される検出値を用いても、図３のフローチャートで示す一連の処理を実行することでオイル貯留量が不足しているか否かを判定することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０…内燃機関、１３…オイルパン、３０…制御装置、３１…判定部、３２…時間可変部、５１…オイルレベルセンサ。
【図１】
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【図２】
2017210882.tif 000004
【図３】
2017210882.tif 000005