(57)【要約】【課題】エンジン１のオイル供給系２の油圧が目標油圧になるように、可変容量型オイルポンプ３の容量を制御するようにした油圧制御装置において、スイッチングポイントを設定可能な範囲を確保して、オイルレベルセンサ１０６からの信号による油面高さの判定を可能とする。【解決手段】オイルポンプ３の容量が所定値以下の一定値（好ましくは最小値）に制御され、且つ、エンジン回転数が所定回転数ＮＥ１以下になっているときに、オイルレベルセンサ１０６からの信号に基づいて、油面の高さが閾値以下になったことを判定する（ステップＳＴ２０２〜ＳＴ２０４：油面高さ判定手段）。【選択図】図８
2017044082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ容量を連続的に変更可能な可変容量型のオイルポンプと、
オイルパン内に配設されて、油面の高さが所定の閾値以下になったことを検出可能なオイルレベルセンサと、を備えるエンジンに適用され、
前記エンジンのオイル供給系の油圧が目標油圧になるように、前記オイルポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段を備えた油圧制御装置であって、
前記ポンプ容量制御手段によってポンプ容量が所定値以下の一定値に制御され、且つ、エンジン回転数が所定回転数以下になっているときに、前記オイルレベルセンサからの信号に基づいて、油面の高さが前記閾値以下になったことを判定する油面高さ判定手段を備えることを特徴とする油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの油圧制御装置に関し、特に、可変容量型のオイルポンプによって油圧を変更可能なものに適したオイルレベルの判定に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より一般にエンジンのオイル供給系においては、オイルパンに貯留されているオイルをオイルポンプによって汲み上げて、シリンダやクランクジャーナル、動弁系などの各潤滑部に供給するようになっている。このように各潤滑部に供給されたオイルはオイル落とし通路などを流下してオイルパンに戻ってくるが、こうしてオイル供給系を循環する分はオイルパン内のオイルが減少して、油面の高さ（オイルレベル）が低下する。
【０００３】
この油面の高さが過度に低下すると、オイルと共に空気が吸引されるようになって、潤滑不良の発生するおそれがあるので、オイルパン内に配設したセンサにより油面の高さを検出し、これが所定の閾値以下になれば警告灯を点灯させるようにしている。例えば特許文献１に記載のエンジンでは、オイル供給系の油圧を低圧段または高圧段に切り換えて制御するものにおいて、低圧段および高圧段のそれぞれに対応して２つの閾値が設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２０１０／１３４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンのオイルポンプは通常、チェーンやギヤなどを介してクランクシャフトにより駆動されるので、これに伴うエンジンの動力損失（ポンプ駆動損失）を低減するために、軽負荷の運転状態などにおいて油圧を低下させることが提案されている。このために可変容量型のオイルポンプを採用するとともに、メインギャラリなどに配設した油圧センサからの信号に基づいてポンプ容量を変更し、油圧をフィードバック制御することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、そうしてポンプ容量を変更するようにすると、オイルポンプに吸い込まれるオイルの量の変化が大きくなって、オイルパン内の油面の高さの変化も大きくなる。このため、オイルの不足を判定するための油面高さ（閾値）も大きく変化することになり、この閾値に対応づけてオイルレベルセンサのスイッチングポイントを設定することが困難になる場合があった。
【０００７】
すなわち、一般的なフロート式のオイルレベルセンサでは、油面に浮かぶフロートの高さがスイッチングポイントよりも高ければオンになっており、スイッチングポイント以下になるとオフに切り換わる。そこで、通常の油面の変動を考慮してスイッチングポイントは、図５に模式的に示すように、オイル不足の判定の基準となる油面高さＬ（設計上のロワレベル）を含む所定の範囲内、具体的には例えばＬ＋５ｍｍからＬ−１０ｍｍの範囲内に設定される。
【０００８】
より詳しくは、図５の横軸にはエンジン回転数（オイルポンプの回転数）を、縦軸には油面の高さをそれぞれ示し、ポンプ容量が一定のオイルポンプでは図示のように、エンジン回転数が高くなるほど、ポンプの吸い込み量が増えて、油面の高さは低くなっている。そして、油面高さの判定は通常、油面の安定する低回転側で行われるので、この低回転側におけるＬ＋５ｍｍのグラフの最小値を上限とし、Ｌ−１０ｍｍのグラフの最大値を下限として、それらの間（図示の範囲Ｓ）にスイッチングポイントが設定される。
【０００９】
ところが、前記のような可変容量型のオイルポンプを用いた場合、ポンプ容量の変更に伴いオイルパン内の油面の高さが連続的に変化し、図６に実線のグラフで示すように、ポンプ容量が最小のときの油面は、最大のとき（一点鎖線のグラフで示す）に比べてかなり高くなる。このことから、低回転側においてもＬ＋５ｍｍのグラフの最小値がＬ−１０ｍｍのグラフの最大値よりも低くなってしまい、スイッチングポイントを設定できる範囲が存在しなくなるのである。
【００１０】
このような問題点を考慮して本発明の目的は、可変容量型オイルポンプを備えていても、スイッチングポイントを設定できる範囲を確保して、オイルレベルセンサからの信号による油面高さの判定を可能ならしめることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ポンプ容量を連続的に変更可能な可変容量型のオイルポンプと、オイルパン内に配設されて、油面の高さが所定の閾値以下になったことを検出可能なオイルレベルセンサと、を備えるエンジンに適用され、当該エンジンのオイル供給系の油圧が目標油圧になるように前記オイルポンプのポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段を備えた油圧制御装置を対象とする。そして、前記ポンプ容量制御手段によってポンプ容量が所定値以下の一定値に制御され、且つ、エンジン回転数が所定回転数以下になっているときに、前記オイルレベルセンサからの信号に基づいて、油面の高さが前記閾値以下になったことを判定する油面高さ判定手段を備えている。
【００１２】
前記の構成により、エンジン運転中にポンプ容量制御手段によってオイルポンプの容量が所定値以下の一定値に制御され、且つ、エンジン回転数が所定回転数以下になっているときに、オイルレベルセンサからの信号に基づいて油面高さ判定手段により、オイルパン内の油面の高さについて判定が行われる。このときには、ポンプ容量の変化によるオイルの吐出量および吸い込み量の変化がなくなるので、このことによる油面の変化は生じない。また、エンジン回転数が所定回転数以下になっていて、その変化もあまり大きくはならないので、ポンプ容量が小さいことと相俟って、ポンプ回転数の変化による油面の変化も非常に小さくなる。
【００１３】
つまり、オイルポンプの容量や回転数の変化による油面の高さの変化が非常に小さい状況下で、この油面の高さについての判定を行うようにしているので、判定の基準となる油面高さＬを含む所定の範囲（例えばＬ＋５ｍｍからＬ−１０ｍｍの範囲）を確保して、オイルレベルセンサのスイッチングポイントを設定することができる。
【００１４】
前記のように油面高さについて判定する際に、一定値に制御されるポンプ容量として好ましいのは、ポンプの容量が小さいほど、ポンプ回転数の変化による吐出量および吸い込み量の変化が小さくなって、油面の変動も小さくなることを考慮すれば、最小のポンプ容量とすることである。また、エンジン１の運転状態に応じてポンプ容量が前記一定値に制御されているときに、油面高さについて判定するようにしてもよいし、油面高さについて判定するために、ポンプ容量を強制的に一定値に制御するようにしてもよい。
【００１５】
さらに、可変容量型オイルポンプの特性として、ポンプ容量が非常に小さい場合は、ポンプ回転数が所定値以下のときに、その変化による吐出量の変化が少なくなる（ポンプ回転数が所定値よりも高いときに比べて少なくなる）ことがある。そこで、この特性を利用して、オイルレベルセンサからの信号に基づく油面高さの判定を、前記所定値以下のポンプ回転数のときに行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る油圧制御装置によると、エンジンの運転中に可変容量型のオイルポンプの容量が所定値以下の一定値に制御されていて、且つ、エンジン回転数が所定回転数以下になっているときに、即ち、オイルポンプの容量や回転数の変化による油面の高さの変化が非常に小さな状況下で、この油面の高さについての判定を行うようにしたので、判定の基準となる油面高さを含む好適な範囲に、スイッチングポイントを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンの油圧制御装置を示す概略構成図であって、オイルポンプの容量が最大の状態を示す。
【図２】ポンプ容量が最小の状態を示す図１相当図である。
【図３】ＯＣＶ電流値とエンジン回転数とポンプ吐出圧との相関の一例を示すグラフ図である。
【図４】エンジンの油圧制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図５】容量一定のオイルポンプについて、エンジン回転数の変化による油面高さの変化と、スイッチングポイントの設定が可能な範囲とを示すイメージ図である。
【図６】可変容量型のオイルポンプを用いた場合に、スイッチングポイントの設定が可能な範囲がなくなることを示す図５相当図である。
【図７】本実施の形態においてスイッチングポイントの設定が可能な範囲を示す図５相当図である。
【図８】油面高さの判定ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、自動車に搭載されたエンジンのオイルポンプに本発明を適用した場合について説明するが、これに限ることはない。
【００１９】
−オイル供給系の概略構成−
図１には模式的に示すように、エンジン１の下部にはオイルパン１１が配設されていて、図示しないピストンやクランクジャーナル等を潤滑するためのエンジンオイル（以下、単にオイルという）が貯留されている。また、エンジン１には、オイルパン１１からオイルを汲み上げて、前記ピストンやクランクジャーナル等に供給するオイル供給系２が設けられている。すなわち、クランクシャフト１２によって駆動されるオイルポンプ３がストレーナ１３を介してオイルパン１１内のオイルを汲み上げ、図示しないオイルフィルタを通過させてメインギャラリ２０へ送給するようになっている。
【００２０】
このメインギャラリ２０からは、図示はしないが、複数のオイル油路によってエンジン１の動弁系やその可変機構、および、クランクジャーナルやチェーンテンショナなどにオイルが供給された後に、オイル落とし通路を流下してオイルパン１１内に戻ってくる。このようにオイル供給系２を循環するオイルの量が多いほど、オイルパン１１内に貯留されているオイルの油面の高さは低くなる。本実施の形態では、その油面の高さがオイル不足を判定する閾値以下になったことを検出するために、オイルレベルセンサ１０６が配設されている。
【００２１】
詳細は図示しないがオイルレベルセンサ１０６は、一般的なフロート式のものであり、その本体部１０６ａは、オイルパン１１の側壁から伸びるステーによって支持されていて、油面に浮かぶフロート１０６ｂの高さがスイッチングポイントよりも高ければオフになり、スイッチングポイント以下になればオンになる。具体的には、オイルレベルセンサ１０６の本体部１０６ａには、下方に伸びる柱状のセンサ部１０６ｃが取り付けられ、これに挿通されたドーナツ状のフロート１０６ｂが上下に移動するようになっている。
【００２２】
前記のセンサ部１０６ｃには常閉式のリードスイッチが配設されている一方、フロート１０６ｂの内周部には磁石が装着されており、フロート１０６ｂが或る高さ（オンオフのスイッチングポイント）よりも上にあれば、リードスイッチがオンになる一方、その高さ以下になると、フロート１０６ｂの磁石の磁力によってリードスイッチがオンからオフに切り換わる。なお、フロート１０６ｂは、磁石を装着した状態でその上面が油面とほぼ同じ高さに位置するような比重とされている。
【００２３】
そして、オイルレベルセンサ１０６は、そのスイッチングポイントが前記油面高さの閾値に対応するように配設されており、油面の高さが閾値にまで低下すると、フロート１０６ｂの位置がスイッチングポイントに達して、センサ部１０６ｃのリードスイッチがオンからオフに切り換わる。これにより出力される信号（オフ信号）が後述のＥＣＵ１００に入力され、油面高さが閾値まで低下したことが判定される。なお、図示はしないが、オイルレベルセンサ１０６の本体部１０６ａには、フロート１０６ｂやセンサ部１０６ｃを収容する有底円筒状のカバーが組み付けられている。
【００２４】
−オイルポンプ−
図１の他、図２にも示すように、オイルポンプ３は内接ギヤポンプであって、そのハウジング３０には外歯車のドライブロータ３１と、これに噛み合って回転される内歯車のドリブンロータ３２とが収容されている。ドリブンロータ３２の外周は調整リング３３によって保持されており、後述するように、この調整リング３３の動作によってドライブロータ３１およびドリブンロータ３２が変位されると、ポンプ容量が変更されるようになっている。
【００２５】
前記ドライブロータ３１はクランクシャフトの端部に取り付けられており、このドライブロータ３１の中心に対してドリブンロータ３２の中心は所定量、偏心している。そして、その偏心している側（図１の右上側）においてドライブロータ３１の外歯３１ａとドリブンロータ３２の内歯３２ａとが噛み合わされていて、これら２つのロータ３１，３２の間の三日月状の空間に、円周方向に並んで複数の作動室Ｒが形成されている。
【００２６】
これらの作動室Ｒは、２つのロータ３１，３２の回転に連れて円周方向に移動しながら、その容積が徐々に増大または減少するようになっており、容積が徐々に増大してゆく範囲（図２の右側に示す吸入範囲）において、ハウジング３０に形成された吸入ポート３０ａからオイルを吸入する一方、容積が徐々に減少してゆく範囲（図１の左側に示す吐出範囲）において、ハウジング３０に形成された吐出ポート３０ｂへオイルを加圧しながら送り出す。
【００２７】
前記吸入ポート３０ａは、吸入パイプを介してストレーナ１３に接続されており、一方、吐出ポート３０ｂは、吐出油路を介して高圧オイル通路１４に接続されている。そして、クランクシャフト１２の回転によりドライブロータ３１およびドリブンロータ３２が互いに噛み合いながら回転すると、前記のように吸入範囲を移動する作動室Ｒにはストレーナ１３および吸入ポート３０ａを介してオイルが吸い込まれ、吐出範囲を移動する作動室Ｒからは吐出ポート３０ｂを介して高圧オイル通路１４にオイルが吐出される。
【００２８】
−容量可変機構−
また、オイルポンプ３には、前記のようにしてクランクシャフトの１回転毎に吐出されるオイルの量、即ちポンプ容量を変更可能な容量可変機構が備わっている。この容量可変機構は、ハウジング３０内に形成した制御空間ＴＣの油圧によって、調整リング３３を回動（変位）させ、ドライブロータ３１およびドリブンロータ３２の吸入ポート３０ａおよび吐出ポート３０ｂに対する相対的な位置を変化させるものである。
【００２９】
すなわち、調整リング３３には、ドリブンロータ３２を保持するリング状の本体部から外方に向かって延びるアーム部３３ａが形成され、このアーム部３３ａに作用するコイルバネ３４の押圧力によって、図２の時計回りに回動するように付勢されている。なお、調整リング３３の回動する方向は、長穴３３ｂ，３３ｃに挿入されたガイドピン３５，３６によって規制されている。
【００３０】
一方、前記のアーム部３３ａには、ハウジング３０内に形成された制御空間ＴＣの油圧が作用しており、この油圧（以下、制御油圧という）によって調整リング３３には、図２の反時計回りに回動させるような押圧力が作用する。制御油圧の大きさは、制御空間ＴＣに臨んで開口する油路４０（以下、制御油路４０という）を介して、オイルコントロールバルブ（Oil Control Valve：ＯＣＶ）４によって制御される。
【００３１】
一例としてＯＣＶ４は、リニアソレノイド４１によってスプール４２を動作させる電磁比例弁であり、その供給ポート４ａには、高圧オイル通路１４から分岐する分岐油路１４ａによってオイルが供給される。ＯＣＶ４は、そうして供給ポート４ａに供給されるオイルを制御ポート４ｂから制御油路４０へ送り出す状態（図２に示す）と、反対に制御油路４０からのオイルを制御ポート４ｂに受け入れて、ドレンポート４ｃから排出する状態（図１に示す）とに切り換えられる。
【００３２】
前記のＯＣＶ４によって制御油圧を調圧し、制御空間ＴＣの油圧を増大または減少させて、アーム部３３ａに作用する押圧力を調整することで、この押圧力とコイルバネ３４の押圧力とがバランスするようにアーム部３３ａの位置が決まるようになる。これにより、図１に示す最大ポンプ容量の状態と図２に示す最小ポンプ容量の状態との間で、調整リング３３の位置を変化させることができる。
【００３３】
−ＥＣＵ−
前記のような容量可変機構の動作によるポンプ容量の調整は、エンジン制御用のＥＣＵ１００によって行われる。本実施形態のＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭなどを備えた公知のものである。図１、２に模式的に示すようにＥＣＵ１００には、エンジン１のクランク角センサ１０１、エアフローセンサ１０２、水温センサ１０３、油温センサ１０４、油圧センサ１０５、オイルレベルセンサ１０６等の各種センサが接続されている。
【００３４】
また、ＥＣＵ１００には、図示はしないが、エンジン１の吸気通路に配設された電動のスロットルバルブ、点火プラグのイグナイタ、インジェクタなど、運転制御のための種々のアクチュエータが接続されているとともに、前記のようにオイルポンプ３の容量可変機構を動作させるためのＯＣＶ４が接続され、さらに、自動車の車室に配設されたＭＩＬランプ（Malfunction Indicator Lamp）１５も接続されている。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１００は、前記各種センサ１０１〜１０６から入力する信号などに基づいて、エンジン１の運転に関わる種々の制御プログラムを実行するとともに、容量可変機構を動作させてオイルポンプ３の容量を変更し、オイル供給系２の油圧を制御する。すなわち、基本的にはエンジン１の負荷率やエンジン回転数に応じてＯＣＶ４への指令値を変更し、負荷率が高いときにはポンプ容量を増大させる一方、負荷率が低いときには減少させる。オイルポンプ３の回転数はエンジン回転数と同じなので、エンジン回転数が高くなれば、自ずとオイルの吐出量は増大する。
【００３６】
一例として図３には、ＥＣＵ１００からＯＣＶ４への指令値（ＯＣＶ電流値）と、エンジン回転数と、オイルポンプ３の吐出圧との相互の関係を示す。この図から、ＯＣＶ電流値の制御によってポンプ容量を変更すれば、ポンプ吐出圧を調整できることが分かる。すなわち、エンジン回転数が或る程度以上、高ければ、その変化によらずポンプ吐出圧を維持することができ、オイル供給系２のメインギャラリ２０の油圧を好適に制御することができる。
【００３７】
そこで、ＥＣＵ１００は、例えばエンジン１の負荷率および回転数に応じて目標油圧を決定し、負荷率や回転数が低いときには油圧を低下させることにより、オイルポンプ３の駆動によるエンジン１の動力損失（ポンプ駆動損失）を低減するようにしている。具体的に油圧の基本制御としては、油圧センサ１０５からの信号をフィードバックし、検出油圧（油圧センサ１０５による油圧の検出値）の目標油圧からの偏差に応じてポンプ容量を変更することによって、メインギャラリ２０の油圧を目標油圧に収束させる。
【００３８】
また、ＥＣＵ１００は、詳しくは後述するが、エンジン１の所定の運転状態において、オイルポンプ３の容量が最小（図２に示す最小ポンプ容量の状態）とされ、且つ、エンジン回転数が所定回転数以下になっているときに、オイルレベルセンサ１０６からのオフ信号の入力に基づいて、油面の高さが閾値以下になったことを判定し、ＭＩＬランプ１５を点灯させるようになっている。
【００３９】
−油圧制御の基本的な処理−
以下に、まず、本実施形態のエンジン１の油圧制御に係る基本的な処理について図４を参照して具体的に説明する。これは、前記したようにポンプ容量を調整して、オイル供給系２の油圧を制御する処理の基本的な流れ（油圧制御のメインルーチン）を示し、このルーチンは、エンジン１の運転中にＥＣＵ１００において所定のタイミングで繰り返し実行される。このルーチンは、エンジン１の運転状態に応じて油圧を制御する基本制御に相当する。
【００４０】
図４のフローのスタート後のステップＳＴ１０１では、エンジン１の運転状態を表す各種情報を取得する。例えば、クランク角センサ１０１からの信号によってエンジン回転数を算出し、エアフローセンサ１０２からの信号によって吸気量を算出し、これらエンジン回転数および吸気量（アクセル操作量でもよい）から、エンジン１の負荷率を算出する。また、水温センサ１０３、油温センサ１０４および油圧センサ１０５からの信号によってエンジン１の水温、油温および油圧を検出する。
【００４１】
続いてステップＳＴ１０２では、主に負荷率やエンジン回転数などに基づいて、即ち、エンジン１の運転状態に基づいて、図示しない公知のマップを参照してメインギャラリ２０の油圧の目標値（目標油圧）を算出する。ステップＳＴ１０３では、油圧センサ１０５による検出油圧が前記の目標油圧になるように、フィードバック制御演算を行う。すなわち、検出油圧と目標油圧との偏差を算出し、この偏差に応じてＰＩＤ則などにより、検出油圧が目標油圧に収束するようなポンプ容量の目標値を算出する。
【００４２】
ステップＳＴ１０４では、前記ポンプ容量の目標値に基づいて、オイルポンプ３の制御空間ＴＣに供給する制御油圧を算出し、この制御油圧をＯＣＶ４が出力するように、そのスプール４２を動作させるための指令信号、即ちＯＣＶ電流値を算出する。この指令信号がＥＣＵ１００からＯＣＶ４へ出力されることによって、オイルポンプ３の容量が好適に制御され、メインギャラリ２０の油圧は徐々に目標油圧に収束するようになる。
【００４３】
なお、前記のポンプ容量、制御油圧、ＯＣＶ電流値などのパラメータの対応関係は、予め実験・シミュレーションなどによって適合されてマップとしてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されており、前記のステップＳＴ１０４では、そのようなマップを参照して、目標とするポンプ容量を実現するためのＯＣＶ電流値を算出する。そして、前記のような油圧制御に係る基本的な処理を実行することによって、ＥＣＵ１００は、オイル供給系２の油圧が目標油圧になるようにオイルポンプ３のポンプ容量を制御するポンプ容量制御手段を構成する。
【００４４】
−油面高さの判定−
上述したようにエンジン１のオイル供給系２おいては、オイルポンプ３から吐出されたオイルがメインギャラリ２０を介して各潤滑部に供給され、その後、オイル落とし通路を流下してオイルパン１１内に戻ってくる。そして、このようにオイル供給系２を循環するオイルの量が多いほど、オイルパン１１内に貯留されているオイルの油面の高さは低くなる。
【００４５】
ここで、上述したように本実施の形態では、前記油面の高さが閾値以下になったことをオイルレベルセンサ１０６からのオフ信号によって判定するようにしており、このオイルレベルセンサ１０６のスイッチングポイントは、通常の油面の変動を考慮して、図５〜７に模式的に示すように、オイル不足の判定の基準となる油面高さＬ（設計上のロワレベル）よりも少し高い油面高さ（例えばＬ＋５ｍｍ）から少し低い油面高さ（例えばＬ−１０ｍｍ）までの範囲に設定されている。
【００４６】
すなわち、図５には、比較のためにポンプ容量が一定のオイルポンプについて一例を示すように、横軸にエンジン回転数（オイルポンプの回転数）を、縦軸には油面の高さをそれぞれ表すと、油面の高さは、エンジン回転数が高くなってオイルの吸い込み量が増えるほど低くなる。そこで、油面の変動が小さな低回転側（例えば２０００ｒｐｍ以下）で油面の高さについて判定するのであれば、図示のようにＬ＋５ｍｍのグラフの最小値と、Ｌ−１０ｍｍのグラフの最大値との間の範囲Ｓに、スイッチングポイントを設定すればよい。
【００４７】
ところが、本実施の形態のようにオイルポンプ３の容量を変更するようにした場合、これに伴いオイルポンプ３に吸い込まれるオイルの量の変化が大きくなり、オイルパン１１内の油面の高さの変化も大きくなる。この結果、図６に実線のグラフで示すポンプ容量が最小のときの油面が、破線のグラフで示す最大のときに比べてかなり高くなるので、Ｌ＋５ｍｍのグラフの最小値（上限）がＬ−１０ｍｍのグラフの最大値（下限）よりも低くなってしまい、スイッチングポイントの設定が可能な範囲が存在しなくなるのである。
【００４８】
このような問題点を考慮して本実施の形態では、オイルポンプ３が最小ポンプ容量の状態（図２を参照）になっており、且つ、エンジン回転数が所定回転数（図示のＮＥ１であり、例えば１２００ｒｐｍ）以下になっているときに、オイルレベルセンサ１０６からの信号に基づいて、油面高さが閾値以下になったことを判定するようにしている。これによって、スイッチングポイントの設定が可能な範囲を確保することができる。
【００４９】
すなわち、オイルポンプ３の容量が最小値に固定されていれば、ポンプ容量の変化によるオイルの吐出量の変化はなくなり、このことによる油面高さの変化が生じない。しかも、ポンプ回転数の変化によるオイルの吐出量の変化も非常に小さくなり、エンジン回転数が所定回転数ＮＥ１以下に維持されていることと相俟って、油面の高さの変化は非常に小さなものとなる。よって、一例を図７に示すように、Ｌ＋５ｍｍのグラフの最小値は、Ｌ−１０ｍｍのグラフの最大値よりも十分に高くなり、これらを上限および下限とする範囲Ｓが、スイッチングポイントの設定が可能な範囲となる。
【００５０】
特に本実施の形態ではオイルポンプ３の特性として、図７に表れているように、最小ポンプ容量の状態では、エンジン回転数の変化による油面の高さの変化が極めて少ない回転数範囲（アイドル〜ＮＥ１）が存在している。これは、容量可変機構の構造上、最小ポンプ容量の状態ではオイルを吸い込む力があまり強くないことから、或る程度以上、エンジン回転数が上昇しないと、吐出量が大きくならないからである。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、オイルポンプ３の容量を最小値に固定するとともに、前記のようにエンジン回転数の変化による油面高さの変化が特に少ない回転数範囲において、（即ち所定回転数ＮＥ１以下で）オイルレベルセンサ１０６からの信号に基づく油面高さの判定を行うようにしている。これにより、スイッチングポイントの設定が可能な範囲をより広くすることができる。
【００５２】
以下、図８のフローチャートを参照して、前記のような油面高さの判定について具体的に説明する。このフローに示すルーチンは、エンジン１の暖機後に所定のタイミングで開始され、まず、スタート後のステップＳＴ２０１では、エンジン１の負荷率、エンジン回転数、エンジン水温（油温でもよい）などのデータを読み込む。なお、負荷率やエンジン回転数は、上述したようにエンジン１の運転制御のためにＥＣＵ１００において演算され、ＲＡＭに記憶されている。
【００５３】
続いてステップＳＴ２０２において、オイル供給系２の油圧制御の目標油圧が最低値になっているか否か判定する。すなわち、図４を参照して上述した油圧制御のメインルーチンにおけるステップＳＴ１０２で、目標油圧が最低値とされ、続くステップＳＴ１０３で算出されるポンプ容量の目標値が、最小ポンプ容量に相当する値になっているか否か判定する。これが否定判定（ＮＯ）であれば後述のステップＳＴ２０６に進む一方、肯定判定（ＹＥＳ）であればステップＳＴ２０３に進んで、今度は、エンジン回転数が所定回転数ＮＥ１以下か否か判定する。
【００５４】
そして、エンジン回転数が前記所定回転数ＮＥ１よりも高ければ、否定判定（ＮＯ）して後述のステップＳＴ２０６に進む一方、エンジン回転数がアイドル回転数以上であって、且つ所定回転数ＮＥ１以下であれば、肯定判定（ＹＥＳ）してステップＳＴ２０４に進み、オイルレベルセンサ１０６からの信号がオン信号かオフ信号か判定する。オイルレベルセンサ１０６は、油面高さが閾値以下になればオフ信号を出力するので、このオフ信号を入力して肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ２０５に進んでタイマ（Ｔ）をカウントアップする（Ｔ＋１）。
【００５５】
一方、油面高さが閾値よりも高ければ、オイルレベルセンサ１０６はオン信号を出力するので、このオン信号を入力して否定判定すれば（ＮＯ）、ステップＳＴ２０６に進んでタイマをクリアし（Ｔ←０）、前記ステップＳＴ２０１へリターンする。つまり、オイルポンプ３が最小ポンプ容量の状態になっていて、且つエンジン回転数が所定回転数ＮＥ１以下になっているときに、オイルレベルセンサ１０６からのオフ信号が継続する時間を計測する。
【００５６】
そして、ステップＳＴ２０７においてタイマのカウント値が所定値を超えたか（Ｔ＞Ｔ１）否か判定する。この所定値（Ｔ１）は、エンジン１の運転中にオイルパン１１内の油面が比較的大きく変動する状態も考慮し、油面の高さが閾値以下になったことを油面の変動とは区別して判定できるように、予め実験などによって設定されたものである。そこで、Ｔ≦Ｔ１で否定判定（ＮＯ）すれば前記ステップＳＴ２０１へリターンし、前記したステップＳＴ２０１〜ＳＴ２０６の手順を繰り返す。
【００５７】
これにより、オイルレベルセンサ１０６からのオフ信号が継続している間は、前記ステップＳＴ２０５でタイマ（Ｔ）をカウントアップしてゆき、そのカウント値が所定値を超えれば（Ｔ＞Ｔ１）、ステップＳＴ２０７において肯定判定して（ＹＥＳ）、ステップ２０８に進む。ここではＭＩＬランプ１５を点灯させ、オイルパン１１内の油面の高さがオイルの不足を判定する閾値以下になっていることの警報を発して、その後、制御を終了する（エンド）。
【００５８】
前記図６のフローのステップＳＴ２０２〜ＳＴ２０４を実行することによってＥＣＵ１００は、オイルポンプ３の容量が所定値以下の一定値に制御され、且つ、エンジン回転数が所定回転数ＮＥ１以下になっているときに、オイルレベルセンサ１０６からの信号に基づいて、油面の高さが閾値以下になったことを判定する油面高さ判定手段を構成する。本実施の形態において油面高さ判定手段は、最小ポンプ容量の状態で、油面の高さについての判定を行うものである。
【００５９】
以上、説明したように本実施の形態によると、エンジン１の運転中に、オイルポンプ３が最小ポンプ容量の状態に制御され、且つエンジン回転数が所定回転数ＮＥ１以下になっているときに、即ち、ポンプ容量やエンジン回転数が変化しても、できるだけ油面の高さが変化しないような状況下において、この油面の高さについての判定を行うようにしている。このことで、その判定のための閾値を含む好適な油面高さの範囲を確保することができ、この範囲内にオイルレベルセンサ１０６のスイッチングポイントを設定できる。
【００６０】
−他の実施形態−
上述した実施の形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。例えば前記実施の形態においては、図８のフローのステップＳＴ２０２に表れているように、エンジン１の運転状態に応じて制御される目標油圧が最低値になっていて、オイルポンプ３が最小ポンプ容量に制御されているときに、油面高さの判定を行うようにしているが、必ずしも最小ポンプ容量の状態には限定されず、ポンプ容量が一定の状態であればよい。但し、ポンプ容量が大きければ、それだけエンジン回転数の変化によるオイルポンプ３の吐出量および吸い込み量の変化が大きくなるので、前記の一定値は最小値でないとしても小さなポンプ容量とするのが好ましい。
【００６１】
また、前記のように、エンジン１の運転状態に応じて制御される目標油圧が最低値になっているときに、油面高さについての判定を行うのではなく、油面高さについての判定を行うために強制的に、ポンプ容量を一定値に制御するようにしてもよい。すなわち、この場合にポンプ容量は、油面高さについての判定を開始する直前のポンプ容量に固定すればよく、最小値にする必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、可変容量型オイルポンプを備えたエンジンにおいて、一般的なオイルレベルセンサによってオイルパン内の油面の高さを判定できるものであり、自動車用のエンジンに適用して効果が高い。
【符号の説明】
【００６３】
１        エンジン
２        オイル供給系
３        可変容量型のオイルポンプ
１１      オイルパン
１００    ＥＣＵ（ポンプ容量制御手段、油面高さ判定手段）
１０５    油圧センサ
１０６    オイルレベルセンサ
【図１】
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【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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