CN101498599B

CN101498599B - 油位检测装置

Info

Publication number: CN101498599B
Application number: CN2009100048495A
Authority: CN
Inventors: 臼仓靖贵; 土谷政彦
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-01-21
Also published as: US20090195374A1; DE102008052715A1; JP5065068B2; ES2335639B1; DE102008052715B4; JP2009180668A; CN101498599A; US8049607B2; ES2335639A1

Abstract

本发明提供一种车辆用油位检测装置，对检出油位是否在规定值以下的浮控开关的故障进行检测。当油盘(14)的油量为正常油量时，着眼于发动机起动后的规定时间内，所述正常油量减至最小油量的变化，将油量规定值OLth设定在所述正常时的油量和所述最小油量之间，如果浮控开关(50)在发动机起动后的所述规定时间内没有从OFF变为ON，就判定浮控开关(50)出现故障或所述油量过多。

Description

油位检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测储油部的油位、根据检测结果发出警告等的车辆用油位检测装置，涉及例如适用于摩托车等的车辆用油位检测装置。

背景技术

以往，提出过一种车辆用油位检测装置，考虑在发动机起动时，储油部的油位会降低，所以在点火开关ON时的油位与发动机起动后的油位之间设置检测位，将低于上述检测位就工作的油位开关设在上述储油部中(专利文献1)。

在上述专利文献1所述的技术中，点火开关为ON时，如果上述油位开关已经工作(在专利文献1中，将OFF设为工作)，使机油警示灯点亮。

专利文献1：实开平5-66523号公报(图4)

但是，在上述现有技术的车辆用油位检测装置中，存在以下课题：在油位开关发生开故障(总为OFF)的情况下，即使机油不充足，也仍会错误地判定为油位正常。

发明内容

本发明就是鉴于这种课题而提出的，目的是提供一种车辆用油位检测装置，可以检出油位开关故障的可能性。

本发明的车辆用油位检测装置是检测储油部的油位、根据检测结果发出警告的车辆用油位检测装置，其特征在于，当所述储油部的油位为正常油位时，着眼于发动机起动后的规定时间内，所述正常油位减至最低油位的变化，将油位规定值设定在所述正常时的油位与所述最低油位之间。它具备：油位开关，被设置在所述储油部，在检测到低于所述油位规定值时就工作；和判定部，如果所述油位开关在发动机起动后的所述规定时间内不工作，就判定所述油位开关出现故障或所述油位过高。

根据本发明，如果油位开关在发动机起动后的规定时间内不工作(开闭动作)，就判定所述油位开关出现故障或所述油位过高。所以，避免了虽然油量不足，却仍错误判定为油位正常(例如，油量不足，却错误地显示为正常)的情况。

在这种情况下，所述油位开关由浮控开关构成。例如，将所述浮控开关设置于所述储油部，使得大于所述油位规定值时为OFF，为所述油位规定值以下时为ON。所述判定部，能够在所述浮控开关在发动机起动后的所述规定时间内没有从OFF变为ON的情况下，判定所述浮控开关出现故障或所述油位过高。

此外，通过将电阻并联在油位开关(浮控开关)上，从而即便油位开关(浮控开关)老化，例如接点电阻发生经年变化，也可以通过判定部正确地检测并判定油位开关(浮控开关)的动作(开闭)。

根据本发明，避免了虽然机油不充足，却错误地判定为油位正常(例如，错误显示为正常)的情况。

此外，根据本发明，可以几乎不变更油位检测装置的硬件构成，仅通过变更软件，来检测油位开关的故障。

附图说明

图1是安装了本发明的一个实施方式的油位检测装置的车辆用油润滑型系统的构成示意图。

图2是图1中的油位检测装置的详细电路图。

图3是表示各电阻值实例的图表。

图4是油位检测装置在正常时和异常时检测电压的说明图。

图5是油位检测装置在考虑各电阻偏差情况下的发生电压的说明图。

图6是用来说明油位检测装置动作的流程图。

图7是决定油位规定值的说明图。

图中：10-油位检测装置，12-油，20-车辆用油润滑型系统，30-油循环系统，40-ECU，42-簧片开关，50-浮控开关，66-A/D转换器，68-CPU。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1示意地表示了安装有本发明的第1实施方式的油位检测装置10的车辆用油润滑型系统20的结构。另外，该车辆用油润滑型系统20在本实施方式中是被搭载在摩托车上。摩托车与汽车不同，优选能在发动机起动后、行驶前测定油位。这是因为行驶时车体摇晃，很难像汽车那样检测油位。

图1所示的车辆用油润滑型系统20基本上由以下部分构成：油循环系统30；和油位检测装置10，检测该油循环系统30中循环的油12的油位(液面)OL是否适量。

油循环系统30包含：油12；储备该油12的油盘14(储油部)；滤器16；伴随未图示的主轴的旋转而被旋转驱动的油泵18；主油道22；油12的通路24a、24b、24c；和油12的下落通路(下落空间)26。油12被油泵18通过滤器16吸上主油道22，由主油道22向凸轮轴、活塞杆(connecting rod)、主轴等轴承部33提供，在对轴承部32进行润滑之后，通过下落通路26返回油盘14。

另一方面，油位检测装置10具备：浮控开关50(油位开关)和作为判定部的ECU(电子控制单元)40。浮控开关50，包括内部固定有簧片开关(reed switch)42的树脂制套筒44；和根据油12的油位OL在套筒44周围上下浮动且内置磁铁的浮球46。

浮控开关50被调整固定(设置)为输出检测信号Sd并提供给ECU40，该检测信号Sd中，在油盘14内的油12的油量比预先决定的油位规定值OLth大(油量HI)时输出OFF，在为油位规定值OLth以下(油量LOW)时工作而输出ON。

另外，在由未图示油12的储油箱构成的车辆用油润滑型系统中，浮控开关50被设置在该储油箱中。

ECU40与点火开关52和作为显示装置的警示灯53连接。

图2是油位检测装置10的电路图。

在图2中，浮控开关50采取簧片开关42与电阻R0并联连接的结构。簧片开关42用电阻为0的理想开关62和经时变化的接点电阻RX的串联电路表示。

浮控开关50的一端通过A点表示的配线，与直流电源(电压)VB连接，另一端通过B点表示的配线，经接口64与ECU40内的电阻分压电路(串联分压电阻)RL、RS连接，电阻(轴电阻)RS的一端接地。

发生在电阻RS两端的检测电压VAD通过A/D转换器66，被CPU68读取。

CPU68经接口70与点火开关52连接，经接口78与警示灯53连接。

CPU68包括：ROM72、RAM74、计时器(测时器、测时装置)76。作为功能实现装置来工作，通过根据各种输入执行ROM72所保存的程序，来实现各种功能。

图3示出了各电阻R0、RL、RS、RX的值的实例。R0＝200[Ω]±5[％]，RL＝100[Ω]±5[％]，RS＝200[Ω]±5[％]，对于接点电阻RX的偏差，初始值(耐久试验前)为0.3[Ω]，耐久试验后(经年变化后)的值为100[Ω]。

在图1中，当浮球46位于比油位预定值OLth大的油量(油量HI)的位置时，簧片开关42为OFF(开)，这时的检测电压VAD是VADoff＝VB×RS/(RL+RS+R0)。此外，当浮球46位于比油位预定值OLth小的油量(油量LO)位置时，簧片开关42为ON(闭)，这时的检测电压VAD是VADon＝VB×RS/[RL+RS+{(R0×RX)/(R0+RX)}](VADon＞VADoff)。

图4示出了在图2中的A点断线时、A点与GND短路(接地短路)时、B点断线时、B点与GND短路时的异常情况、以及没有发生这些异常情况的正常情况下，簧片开关42(浮控开关50、理想开关62)为ON时和为OFF时的检测电压VAD的计算式。

图5是一张表，在图4所示的正常情况下，考虑图3所示的各电阻R0、RL、RS、RX的偏差，在不存在偏差的情况下、在偏差导致检测电压VAD电压最大的情况下、和在偏差导致检测电压VAD最小的情况下，对于簧片开关42的ON、OFF，表示电阻R0、RX、RA、RL、RS的各个值、流过电阻RS的电流IS的值、检测电压VAD的值。

另外，检测电压VAD通过VAD＝RS×IS来计算，电流IS通过IS＝VB/(RL+RA+RS)来计算。这里，电阻RA是并联电阻R0和接点电阻RX的合成并联电阻。也就是说，RA＝(R0×RX)/(R0+RX)。

由图5可知，在考虑电阻R0、RL、RS的精度偏差和接点电阻RX的经年变化的情况下，当簧片开关42为ON时，检测电压最小值VADonmin为VADonmin＝2.16[V]，当簧片开关为OFF时，检测电压最大值VADoffmax为VADoffmax＝1.54[V]。这样，在簧片开关42为ON时的检测电压最小值VADonmin与为OFF时的检测电压最大值VADoffmax之间，差Δ＝VADonmin-VADoffmax＝0.62[V]足够大，所以可以切实检测到簧片开关42(浮控开关50)的ON、OFF。为减少接点电阻RX的经年变化对检测电压VAD的影响而设置的并联电阻R0，对此发挥了作用。

在这种情况下，将根据检测电压VAD来识别簧片开关42的ON或OFF的阈值电压Vth定为，ON时的检测电压最小值VADonmin与OFF时的检测电压最大值VADoffmax的中间值，将其作为阈值电压Vth。

这时，阈值电压Vth由Vth＝VADoffmax+{(VADonmin-VADoffmax)/2}＝1.54+{(2.16-1.54)/2}＝1.85[V]决定，通过预先将该值存入ROM72，从而即便电阻存在偏差，CPU68也可以根据检测电压VAD判定浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)是ON还是OFF。

在这种情况下，如图2所示，即便接点电阻RX存在经年变化，也可以仅通过将电阻R0并联在簧片开关42上的这种极其简单的硬件变更，由以5[V]的电源电压工作的ECU40，依据检测电压VAD，切实判定(识别)簧片开关42是ON还是OFF。

也就是说，可以判定，检测电压VAD大于阈值电压Vth(VAD＞Vth)时，浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)为ON，检测电压VAD小于阈值电压Vth(VAD＜Vth)时，浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)为OFF。

下面，根据图6所示的流程图，对基本如上所述构成的车辆用油润滑型系统20、油循环系统30和油位检测装置10的动作进行说明。

在步骤S1，CPU68(ECU40)根据例如未图示的设置在曲柄轴上的曲柄脉冲发生器所输出的曲柄脉冲，来检测点火开关52被置为ON后发动机是否起动。

当检测出发动机已经起动时，在步骤S2，利用自身的计时器76(测时器)，对发动机起动后的后述的规定时间Tth开始计时。

然后，在步骤S3，判定油温是否在适于实施油量检测的温度范围内(例如，-40[℃]～+35[℃]的范围)。

在油温是适于实施油量检测的温度范围内的情况下，在步骤S4，对检测电压VAD进行测量，然后，在步骤S5，判定是否已经经过油位低下时间，该时间与上述规定时间Tth相等。在这种情况下，在每一个非常短的经过时间，例如每5ms，检测电压VAD的测量记录(Log)都会被留下，作为记录(发动机起动后的经过时间与测量的检测电压VAD的对应表)保存在CPU68的RAM74中。

图7示出了在油量正常时的发动机起动后很短时间内的油位OL的大致的变化特性100。

在时刻t0，发动机起动后，油泵18工作，由于油12从油盘14通过滤器16被吸上而进入主油道22，送至凸轮轴、机轴等轴承32，因此，油位OL就会从起动时的油位OLnormal_max急剧减少至油位最小值OLnormal_min。其后，由于润滑过轴承部32的油12飞散、下落，回到油盘14，所以油位OL就会回到图7所示的某一水平(这里称为发动机工作时的油位OLnormal_drive。)并稳定下来。当稳定下来时，轴承部32就会受到油12的润滑。

在本实施方式中，设上述的规定时间(油位低下时间)Tth为18[秒]，这是在搭载有车辆用油润滑型系统20的摩托车上测量得到的。

如果油量正常，从起动时刻t0起在规定时间Tth内，例如时间点ta，浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)必然会从OFF变为ON。如上所述，浮控开关50被预先安装在一特定位置，在该位置，其在油位规定值OLth(也参照图1)由OFF变为ON。

因此，在步骤S6，参照步骤S4的检测电压VAD的测量结果(作为上述记录的发动机起动后的经过时间与测得的检测电压VAD的对应表)，确认在时刻t0～t1(规定时间Tth)内，浮控开关50是否由OFF迁移到ON。

在步骤S6，如果超过对应浮控开关50为ON的上述阈值电压Vth的检测电压VAD被检测出一定时间、例如18秒以上，在步骤S7，就视为浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)的接点正常(油量正常)，并结束处理。

另一方面，在步骤S6，如果超过对应浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)为ON的上述阈值电压Vth的检测电压VAD，没有被检出一定时间以上，在步骤S8中，检测为浮控开关50(簧片开关42、理想开关62)的接点故障或油量过多，在步骤S9，通过警示灯53发出警告。该警告被显示在例如摩托车的仪表内。

如上所述，上述的实施方式的油位检测装置10，对油盘14的油位OL进行检测，并根据检出结果，由警示灯53发出警告。也就是说，在油盘14的油位OL为正常油位时，着眼于发动机起动后的规定时间Tth内，从正常油位OLnormal_max减至最低油位OLnormal_min的变化，在正常时的油位OLnormal_max与最低油位OLnormal_min之间，设定油位规定值OLth。

然后，如果设置在油盘14中、且在油位为油位规定值OLth以下时就输出检测信号Sd的浮控开关50，在发动机起动时刻t0后的规定时间Tth内没有输出检测信号Sd，换言之就是，在检测电压VAD没有超过阈值电压Vth的情况下，就视为浮控开关50出现故障或者油位OL过高，判定浮控开关50没有输出检测信号Sd。

这样判定，就避免了即使油量不足，却仍错误判定油位OL为正常(例如错误显示为正常)的情况。

另外，优选油位规定值OLth，设定在发动机起动时的油位OLnormal_drive与最低油量OLnormal_min之间，例如其中央值附近。

此外，根据本实施方式，仅将电阻R0并联连接在构成浮控开关50的簧片开关42上(电阻R0也可以连接在图2中的A点与B点之间。)，换言之就是，虽然仅是对硬件作出极少的追加，但通过软件进行处理，就可以切实检测出浮控开关50的故障(在这种情况下，是闭故障或开故障)。

此外，本发明不限于上述实施方式，根据本说明书的记述内容，可以采取各种结构。例如对浮控开关50，不是使用簧片开关42，而是使用液面水平检出开关等来代替。该液面水平检出开关，由游嵌在设于外壳侧的杆状导轨上、且可在外壳内上下移动的浮球；安装在该浮球底面的电极板；和在外壳内部底部在上述导轨两侧设置的一对端子组成，由于随着液面下降而下降的设于浮球侧的电极板，跨在外壳底部一对设置的端子之间而接触，所以该端子之间变为导通状态，由此，液面到达规定位以下就会被检测出来。

Claims

1.一种车辆用油位检测装置，检测储油部的油位，根据检测结果发出警告，其特征在于，

当所述储油部的油位为正常油位时，着眼于发动机起动后的规定时间内，从所述正常油位减至最低油位的变化，在所述正常时的油位和所述最低油位之间设定油位规定值，

所述车辆用油位检测装置，具备：

油位开关，被设置在所述储油部，在检测到油位为所述油位规定值以下时进行工作；和

判定部，如果所述油位开关在发动机起动后在所述规定时间内没有进行从大于所述油位规定值的状态往小于所述油位规定值的状态变化的工作，则判定为所述油位开关出现故障或所述油位过高。

2.根据权利要求1所述的车辆用油位检测装置，其特征在于，

所述油位开关是浮控开关，

所述判定部，在所述浮控开关在发动机起动后在所述规定时间内没有工作的情况下，判定为所述浮控开关出现故障或所述油位过高。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用油位检测装置，其特征在于，

将电阻与所述油位开关并联连接，

将所述电阻与所述油位开关的并联电路与电源电压连接，然后再与电阻分压电路的一端串联连接，将所述电阻分压电路的另一端接地，所述判定部，根据所述接地与所述电阻分压电路的所述接地侧的电阻间发生的电压进行判定。