JP2002276326A

JP2002276326A - エンジンオイルの劣化検知装置

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Publication number: JP2002276326A
Application number: JP2001077597A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kubo; 浩志久保; Hiroshi Hashimoto; 宏橋本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2002-09-25
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: US6449538B1; US20020133274A1; JP3448772B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンオイルの劣化を判断するにあたり、
オイル温度センサを用いることなくオイルの温度を推定
して部品点数の削減を図る。【解決手段】エンジンオイルの劣化を検知するにあた
り、エンジンオイルの温度を推定する油温推定値の算出
を行う。油温推定値の算出が開始されると（Ｓ２１）、
サーモスタットの開閉状態の判断がなされる（Ｓ２
２）。サーモスタットの開閉状態が判断されたら、油温
の初期値を算出し（Ｓ２３）、続いて油温目標値を算出
する（Ｓ２４）。そして、油温推定値の算出を行い（Ｓ
２５）、油温推定値が算出される（Ｓ２６）。ステップ
Ｓ２５における油温推定値の算出においては、サーモス
タットの開閉状態に応じて処理が変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンなどの内
燃機関に使用されるエンジンオイルの劣化を検知するエ
ンジンオイルの劣化検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジンなどの内燃機関には、
その動作を円滑にするためのエンジンオイルが用いられ
ている。このエンジンオイルは、内燃機関の使用に伴い
劣化するため適宜交換する必要がある。このようなエン
ジンオイルの交換時期として、従来、一定時間経過した
とき、あるいは一定距離走行したときを推奨していた。

【０００３】しかし、エンジンオイルの劣化の要因はさ
まざまであり、たとえばエンジンオイルの使用開始から
長時間経過したとしても、内燃機関を駆動しなければ、
エンジンオイルの劣化はそれほど進んではいない。ま
た、走行距離が短くても、荒い運転などをした場合には
エンジンオイルの劣化が激しいことがある。このよう
に、経過時間や走行距離を基準としても、エンジンオイ
ルの劣化を正確に検知できないことが少なくない。そこ
で、特開昭６２−２０３９１５号公報においては、運転
状態を加味したオイル劣化検知方法について、「エンジ
ン・オイル交換の必要性を表示する方法」と題して開示
されている。この方法では、オイルの温度をオイル劣化
判断の要素とし、オイルの温度をモニタすることによっ
てオイルの温度が所定温度より著しく高い、または著し
く低いときに、有効エンジン回転数を測定値よりも多く
カウントする。そして、有効回転数を積算していき、そ
の積算値が所定の規定値に到達したときに、エンジンの
交換時期となったと判断するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の技
術では、オイルの劣化状態を判断するためにオイルの温
度を検出するオイル温度センサが用いられている。この
オイル温度センサは、オイル劣化判断のためにのみ用い
られるものであるため、前記従来の技術では、オイル温
度センサを設けている分、部品点数の増大を招くもので
あった。部品点数の増大に伴い、コストの増加や部品取
付位置の確保が必要となるなどの問題が生じるものであ
った。

【０００５】また、前記公報にはオイル温度を他の所定
値から算出してもよい旨の記載があるものの、その具体
的な手法についてはなんら開示されていない。

【０００６】そこで、本発明の課題は、エンジンオイル
の劣化を検知するにあたり、オイル温度センサを用いる
ことなくオイルの温度を推定して部品点数の削減を図る
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の請求項１に係る発明は、内燃機関の運転状態に応じ
て内燃機関のエンジンオイルがどれだけ使用されたかを
表すエンジンオイル使用値を算出するとともに、前記エ
ンジンオイルの温度を推定するエンジンオイル温度推定
手段によって推定された前記エンジンオイルの温度に応
じて算出されるエンジンオイル劣化係数によって前記エ
ンジンオイル使用値を補正し、補正された前記エンジン
オイル使用値を積算し、この積算値がエンジンオイルの
有効寿命を示す所定値に達したときにエンジンオイルの
交換時期として検知するエンジンオイルの劣化検知装置
であって、前記エンジンオイル温度推定手段は、前記内
燃機関を冷却する冷却水の冷却水温度および前記冷却水
を前記内燃機関に循環供給する冷却水路に設けられた調
節弁の開閉状態に基づいて、前記エンジンオイルの温度
の推定値を算出することを特徴とするエンジンオイルの
劣化検知装置である。

【０００８】請求項１に係る発明では、冷却水の冷却水
温度および調節弁の開閉状態に基づいてエンジンオイル
の温度を推定している。このため、エンジンオイルの温
度を検知するオイル温度センサを設ける必要がないの
で、その分部品点数の減少に貢献することができる。ま
た、冷却水の温度とエンジンオイルの温度の変化は調節
弁の開閉状態に深く関わるため、調節弁の開閉状態に基
づくことによって、エンジンオイルの温度を正確に推定
することができる。

【０００９】請求項２に係る発明は、前記エンジンオイ
ル温度推定手段は、前記内燃機関の駆動中の経過時間に
応じて前記エンジンオイル温度の推定値を算出し、前記
調節弁が閉じているときには、前記経過時間に対して、
前記内燃機関の運転状態に応じた補正を行うことを特徴
とする請求項１に記載のエンジンオイルの劣化検知装置
である。

【００１０】請求項２に係る発明では、経過時間に対し
て、調節弁の開閉状態に基づいて運転状態による補正を
行っている。このため、調節弁の開閉状態による油温の
上昇特性の違いを正確に推定値に反映することができ
る。

【００１１】請求項３に係る発明は、前記エンジンオイ
ル温度推定手段は、前記調節弁が開いているときには、
前記冷却水温度に対して、前記内燃機関の運転状態に応
じた補正を行い、前記補正された冷却水温度に基づい
て、前記エンジンオイルの温度の推定値を算出すること
を特徴とする請求項１に記載のエンジンオイルの劣化検
知装置である。

【００１２】請求項３に係る発明では、調節弁が開いて
いるときには水温に対して、内燃機関の運転状態に応じ
た補正を行っている。このため、調節弁が開いている状
態での油温の水温との温度上昇の特性の違いを補正し
て、正確に油温を推定することができる。

【００１３】請求項４に係る発明は、前記エンジンオイ
ル温度推定手段は、前記エンジンオイルの推定温度の初
期値を前記内燃機関のソーク状態に応じて算出すること
を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１
項に記載のエンジンオイルの劣化検知装置である。

【００１４】請求項４に係る発明では、ソーク状態、換
言すれば内燃機関が停止してから再び始動するまでの待
機状態に応じてエンジンオイルの推定温度の初期値を設
定する。このため、たとえば内燃機関を停止させてから
すぐに内燃機関を駆動させる場合でも、エンジンオイル
の温度を正確に推定することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本
発明に係るエンジンオイルの劣化検知装置の構成を示す
ブロック構成図である。図１に示すように、内燃機関で
あるエンジン本体１０には、空気を供給するための吸気
管１１が接続されている。吸気管１１には分岐管１２が
連結されており、分岐管１２には、絶対圧センサ２１が
取り付けられている。絶対圧センサ２１では、吸気管１
１内の圧力を測定している。また、吸気管１１は、スロ
ットルバルブ配置位置の下流で図示しないインテークマ
ニホールドを形成している。そのインテークマニホール
ドにおいて、各気筒に吸気弁の上流側には燃料噴射弁
（インジェクタ）１３が気筒毎に設けられている。燃料
噴射弁１３は、燃料ポンプに機械的に接続されて燃料の
圧送を受けて、圧送された燃料を気筒に噴射している。

【００１６】また、吸気管１１の下流位置には、外気温
センサ２２が取り付けられている。外気温センサ２２で
は、吸気管１１に流入した外気の温度を検知している。
さらに、エンジン本体１０の冷却水路には水温センサ２
３が取り付けられている。水温センサ２３では、エンジ
ン本体１０を冷却するために冷却水路を流れる冷却水の
水温を検知している。

【００１７】エンジン本体１０の冷却水路は、冷却水連
通路１４を介してラジエータ１５に接続されている。エ
ンジン本体１０を冷却することにより、昇温した冷却水
は、冷却水連通路１４を介してラジエータ１５に供給さ
れ、ラジエータ１５で冷却される。ラジエータ１５で冷
却された冷却水は再びエンジン本体１０の冷却水路に供
給され、エンジン本体１０の冷却に供される。このよう
に、ラジエータ１５からエンジン本体１０に冷却水が循
環供給されることにより、エンジン本体１０を冷却して
いる。

【００１８】冷却水連通路１４には、本発明の調節弁で
あるサーモスタット１６が取り付けられている。サーモ
スタット１６は、たとえばバイメタルからなる開閉バル
ブであり、冷却水の温度が低い時には冷却水連通路１４
を閉じてエンジン本体１０に対してラジエータ１５から
冷却水が供給されないようにする。また、エンジン本体
１０が稼動して、エンジン本体１０の冷却水路内におけ
る冷却水の温度が高くなったら、サーモスタット１６が
開いて、ラジエータ１５の冷却液がエンジン本体１０に
循環供給される。さらに、エンジン本体１０には、排気
管１７が接続されている。エンジン本体１０で発生する
排気ガスは、排気管１７を介して所定の処理が施された
外部に排出される。

【００１９】エンジン本体１０におけるカム軸またはク
ランク軸の付近には、ＴＤＣ（TopDead Center）センサ
２４およびクランク角センサ２５が取り付けられてい
る。さらに、エンジン本体１０に供給するＥＧＲ(Exhau
st Gas Recirculation)量を調整する図示しないＥＧＲ
バルブには、ＥＧＲバルブのリフト量を検知するＥＧＲ
センサ２６が取り付けられている。

【００２０】ＴＤＣセンサ２４では、ピストンのＴＤＣ
位置に関連したクランク角度を検知している。また、ク
ランク角センサ２５では、ＴＤＣセンサ２４で検知する
ピストンのＴＤＣ位置に関連した周期よりも短い周期で
クランク角度を検知している。ＥＧＲセンサ２６では、
ＥＧＲバルブのリフト量を検知しており、後に説明する
ＥＣＵ３０において、検知されたＥＧＲバルブのリフト
量に基づいてＥＧＲ量を算出する。

【００２１】さらに、図示しない運転席などには、オイ
ルが劣化して交換推奨時期であることを報知する警報装
置１８が設けられている。警報装置１８は、警告ランプ
を備えており、警報信号を入力したらこの警告ランプを
点灯してドライバにオイル交換の時期を報知する。

【００２２】また、絶対圧センサ２１、外気温センサ２
２、水温センサ２３、ＴＤＣセンサ２４、クランク角セ
ンサ２５、およびＥＧＲセンサ２６は、電子制御ユニッ
ト（Electronic Control Unit、以下「ＥＣＵ」とい
う）３０に接続されている。ＥＣＵ３０は、マイクロコ
ンピュータからなり、入力回路３１、中央処理装置（Ce
ntral Processing Unit、以下「ＣＰＵ」という）３
２、記憶手段３３、出力回路３４、および経過時間のカ
ウンタ３５を備えている。入力回路３１は、前記各セン
サからの入力信号波形の整形、電圧レベルの変換、ある
いはアナログ信号値のデジタル信号化などの処理を行
う。ＣＰＵ３２は、入力回路でデジタル信号化された各
センサからの入力信号に基づく論理演算を行っている。
記憶手段３３は、ＣＰＵ３２で実行される各種演算のた
めの演算プログラムを格納するＲＡＭやＣＰＵ３２にお
ける演算結果を記憶するメモリなどを備えている。ま
た、記憶手段３３は、クランクの回転数と油温で算出さ
れる補正クランク回転数および補正クランク回転数を加
算してなる合計クランク回転数も記憶している。さら
に、記憶手段３３は、車両の使用が終わってエンジンの
スイッチがＯＦＦされたときの水温および推定油温を記
憶している。出力回路３４は、ＣＰＵ３２に基づいて算
出された演算結果に基づく制御信号等を燃料噴射弁１３
や警報装置１８等に出力する。経過時間のカウンタは、
リセットされた後から時間の経過をたとえば１０ｍｓ毎
にカウントし、以後リセットされるまで経過時間のカウ
ントを継続するタイマで構成されている。

【００２３】ＥＣＵ３０では、水温センサ２３で検知さ
れる冷却水の水温およびサーモスタット１６の開閉状態
に基づいて、エンジンオイルの温度（以下「油温」とい
う）の推定値を算出する。その一方、ＴＤＣセンサ２４
およびクランク角センサ２５でクランクの回転数を検知
している。油温の推定は、水温センサ２３で検知された
冷却水の水温、サーモスタット１６の開閉状態等に基づ
いて行われる。また、クランクの回転数は、ＴＤＣセン
サ２４およびクランク角センサ２５を用いて検知され
る。

【００２４】エンジンのクランクが回転すると、このク
ランクの回転に伴ってエンジンオイルが汚れる。この汚
れが激しくなると、エンジンオイルの劣化が進み、つい
には交換する必要が生じる。このため、本実施形態で
は、運転状態に応じたエンジンにおけるエンジンオイル
がどれだけ使用されたかを表すエンジンオイル使用値と
してクランクの回転数を用いている。そして、クランク
の回転数が所定値に達したときに、エンジンオイルの有
効寿命に達したと判断するものである。ここで、クラン
クの回転数とエンジンオイルの劣化の関係は、単に比例
するものではなく、エンジンオイルの温度に依存する。
エンジンオイルには使用に適した温度範囲があり、その
範囲から外れた場合には、同じ使用量であっても、劣化
度合が大きくなるのである。そこで、エンジンオイルの
有効使用量を油温で補正して、エンジンオイルの劣化を
検知しようとするものである。このときにＥＣＵ３０で
行われるエンジンオイルの劣化判定の具体的な手順につ
いてフローチャートを参照して、順次説明する。

【００２５】図３は、オイル劣化を判定するための一連
の流れを示すフローチャートである。この手順にそって
エンジンオイルの劣化が検知される。オイル劣化判定が
開始される（Ｓ１）と、最初にオイル交換があったか否
かを判断する（Ｓ２）。オイル交換の有無は、たとえば
図示しないリセットボタンが押されたか否かで判断する
ことができる。オイル交換は人の作業等によって行われ
るが、このオイル交換が行われたときに、作業を行った
者または車両のユーザーなどがこのリセットボタンを押
すことにより、オイル交換があったと判断される。オイ
ル交換があった場合には、合計クランク回転数がリセッ
トされて０になる（Ｓ３）。また、ロット毎に測定する
クランク回転数もリセットされる（Ｓ４）。ここで、ロ
ットは、クランクが所定回数回転したときを１ロットと
して規定されている。ここから、クランク回転数をロッ
ト毎に加算していき、所定の上限値に到達したときにオ
イル交換を車両のユーザ等に促すものである。この場合
には、エンジンオイルの劣化はまだ生じていないので、
警報装置１８から警告を発することはない（Ｓ５）。

【００２６】ステップＳ２において、オイル交換がない
と判断された場合には、各種センサの故障検知を行い、
センサに故障が生じておらず、エンジンオイル劣化検知
装置として十分に機能するかという実施条件が成立して
いるか否かを判断する（Ｓ６）。その結果、どこかのセ
ンサ等に故障が生じて、実施条件が成立していないと判
断された場合には、クランク回転数についての補正を行
うことなく、単にクランク回転数を合計クランク回転数
に加算していく（Ｓ７）。合計クランク回転数に加算さ
れた後のクランク回転数は、すぐにリセットされる（Ｓ
８）。そして、そのまま処理は終了する。

【００２７】ステップＳ６で実施条件が成立したと判断
されたら、クランクが１ロット回転したか否かを検知す
る（Ｓ９）。クランクが所定の１ロットの回転数、たと
えば１００回転に到達していない場合には、１ロットの
回転数に到達するまでクランクの回転数が加算される。
クランクの回転数が１ロットに達した場合には、油温の
推定値（以下「油温推定値」という）を算出する（Ｓ１
０）。油温推定値の算出については、後に説明する。

【００２８】油温が推定されたら、油温に基づく補正係
数を図２に示すテーブルから検索する（Ｓ１１）。この
補正係数が本発明のエンジンオイル劣化係数に相当す
る。

【００２９】補正係数を求めたら、クランクの１ロット
の回転数にその補正係数を乗じる。ここで、エンジンオ
イルの劣化係数は、図２に示すように、油温が適正範囲
から外れていれば、適正範囲よりも高い場合も低い場合
も蓄積値より大きくなる。したがって、適正な温度範囲
下では、補正係数はほぼ１となり、適正範囲を外れる場
合には、適正範囲より遠くなるに従って補正係数がおお
よそ大きくなる。

【００３０】こうして補正係数が検索されたら、１ロッ
トのクランク回転数にこの補正係数を乗じて補正クラン
ク回転数を算出する（Ｓ１２）。補正クランク回転数を
算出したら、１ロット加算したクランク回転数は０にリ
セットする（Ｓ１３）。クランク回転数を０にリセット
したら、補正クランク回転数を合計クランク回転数に加
算する（Ｓ１４）。補正クランク回転数を合計クランク
回転数に加算したら、合計クランク回転数が所定の合計
クランク回転数上限値に達したか否かを判断する（Ｓ１
５）。このときの合計クランク回転数上限値は適宜の値
を設定することができ、たとえば１０００万回転などと
することができる。そして、合計クランク回転数が合計
クランク回転数上限値に達している場合には、オイルが
劣化したと判断し（Ｓ１６）、警報信号をＥＣＵ３０か
ら警報装置１８に出力して警告を実施する（Ｓ１７）。
警報装置１８では、警報信号を受けて、所定の警報、た
とえば警告灯を点灯させたり、警報を発したりする。ま
た、ステップＳ１５で合計クランク回転数が合計クラン
ク回転数上限値には達していない場合には、オイル劣化
がないと判断して（Ｓ１８）、警告は行わない（Ｓ１
９）。そうして、警告を実施し、または実施することな
くオイル劣化判定は終了する（Ｓ２０）。

【００３１】ここまでが、オイル劣化判定の大きな流れ
であるが、本実施形態では、ステップＳ１０で行われる
油温推定値の算出を水温およびサーモスタット１６の開
閉状態に基づいて行う点に特徴がある。この油温推定値
を算出する手順について以下に説明する。

【００３２】図４は、油温推定値の算出手順を示すフロ
ーチャートである。油温推定値の算出が開始されると
（Ｓ２１）、最初にサーモスタット１６の開閉状態の判
断がなされる（Ｓ２２）。サーモスタット１６の開閉状
態が判断されたら、油温の初期値を算出し（Ｓ２３）、
続いて油温目標値を算出する（Ｓ２４）。そして、油温
推定値の算出を行い（Ｓ２５）、油温推定値の算出が終
了する（Ｓ２６）。

【００３３】油温推定値を算出するにあたっての基本的
な考え方として、まず油温の初期値を算出し、油温の目
標値を算出した後、下記（１）に基づいて油温推定値を
算出する。油温推定値＝油温初期値＋（油温目標値−油温初期値）×係数・・・（１）

【００３４】ここでは、油温目標値などを算出するため
にサーモスタット１６の開閉状態を利用している。な
お、ここで用いられる係数は、経過時間が０であると０
となり、経過時間が増加するにしたがって限りなく１に
近づく指数関数である。ＥＣＵ３０内では、横軸に時
間、縦軸に係数を取ったテーブルで表されている。以
下、それぞれの工程についてさらに説明する。なお、以
下の工程の説明では、適宜図１を参照する。

【００３５】まず、サーモスタット１６の開閉状態判断
について、主に図５を参照して説明する。図５は、サー
モスタット１６の開閉状態判断の手順を示すフローチャ
ートである。サーモスタット１６の開閉判断が開始され
る（Ｓ３０）と、初期化処理が済んでいるか否かを検知
する（Ｓ３１）。初期化処理が済んでいない場合には、
実際のサーモスタット１６の開閉状態の基準がないの
で、水温センサ２３で検知された冷却水の水温初期値が
サーモスタット１６の開弁完了温度以下であるか否かを
判断する（Ｓ３２）。サーモスタット１６の開弁完了温
度は、サーモスタット１６の性能により予め定められて
いる。水温初期値が開弁完了温度を超えている場合に
は、サーモスタット１６が開いていると判断する（Ｓ３
３）。

【００３６】また、ステップＳ３２で水温初期値がサー
モスタット１６の開弁完了温度以下であると判断された
場合には、水温初期値がサーモスタット１６の開弁開始
温度以下であるか否かを判断する（Ｓ３４）。開弁開始
温度は、開弁完了温度同様、サーモスタット１６の性能
により予め定められているが、当然開弁完了温度よりは
低い温度である。水温初期値がサーモスタット１６の開
弁開始温度未満であると判断した場合には、サーモスタ
ット１６が閉じていると判断する（Ｓ３５）。一方、水
温初期値がサーモスタット１６の開弁開始温度以上であ
ると判断された場合には、水温からサーモスタット１６
の開閉状態を知ることができないので、初期化される直
前の状態についてバックアップがなされているか否かを
判断する（Ｓ３６）。その結果、バックアップがあれば
そのバックアップ状態を利用して、サーモスタット１６
の開閉状態として利用する（Ｓ３７）。一方、ステップ
Ｓ３６でバックアップがないと判断された場合には、ス
テップＳ３５においてサーモスタット１６は閉じている
と判断する。

【００３７】また、ステップ３１で初期化処理が済んで
いると判断された場合は、過去の履歴に基づいて、前回
の処理でサーモスタット１６が開いていると判断したか
否かを判断する（Ｓ３８）。サーモスタット１６が閉じ
ていると判断した履歴が有る場合には、水温センサ２３
で検知される冷却水の水温がサーモスタット１６の開弁
完了温度以下であるか否かを検知する（Ｓ３９）。その
結果、水温が開弁完了温度を超えている場合には、サー
モスタット１６が開いていると判断する（Ｓ４０）。ま
た、水温が開弁完了温度以下の場合には、サーモスタッ
ト１６が閉じていると判断する（Ｓ４１）。また、ステ
ップ３８でサーモスタット１６が開いていると判断した
履歴が有る場合には、水温が開弁開始温度以上であるか
否かを判断する（Ｓ４２）。その結果、水温が開弁開始
温度未満である場合には、サーモスタット１６が閉じて
いると判断する（Ｓ４３）。また、水温が開弁開始温度
以上である場合には、サーモスタット１６が閉じている
と判断する（Ｓ４４）。こうして、サーモスタット１６
の開閉状態の判断が終了する（Ｓ４５）。ここで行われ
たサーモスタット１６の開閉状態の判断結果は、後の処
理で活用される。

【００３８】次に、油温初期値の算出手順について説明
する。油温初期値は、エンジン本体１０のソーク状態に
応じて算出している。以下にその具体的な手順を、主に
図６を参照して説明する。図６は、油温初期値を算出す
る手順を示すフローチャートである。油温初期値の算出
を開始すると（Ｓ５０）、初期化済であるか否かを検出
する（Ｓ５１）。初期化が済んでいる場合には、後に説
明するステップＳ６０まで進む。また、初期化が済んで
いない場合には、水温バックアップ値があるか否かを検
知する（Ｓ５２）。水温バックアップ値がない場合に
は、水温初期値を油温の初期値として設定し（Ｓ５
３）、後に説明するステップＳ５９まで進む。また、水
温バックアップ値がある場合には、水温バックアップ値
と水温センサ２３で検知された水温初期値との差を算出
する（Ｓ５４）。続いて、水温バックアップ値と、水温
初期値の差に基づく補正係数（以下「第１油温初期値補
正係数」という）KTOILTWを、油温初期値補正係数テー
ブルを参照して検索する（Ｓ５５）。ここで、第１油温
初期値補正係数KTOILTWは、エンジンのソーク状態に基
づいた補正を行うための係数であり、この場合はエンジ
ンが止まってから再び動き出すまでの水温変化に応じて
ソーク状態を推定している。油温初期値補正係数テーブ
ルには水温の変化に対応する油温の変化を示す係数が掲
載されている。たとえば、油温は水温よりも低下速度が
遅いので、水温の低下割合よりも小さい低下割合となる
係数となっている。具体的には、たとえば水温が２０度
低下しているときには油温は１５度低下する。

【００３９】第１油温初期値補正係数KTOILTWを検索し
たら、水温初期値と、外気温センサ２２で検知された気
温（外気温）の差を算出する（Ｓ５６）。続いて、水温
初期値と、気温の差に基づく補正係数（以下「第２油温
初期値補正係数」という）KTOILPTAを油温初期値補正テ
ーブルを参照して検索する（Ｓ５７）。この第２油温補
正係数KTOILPTAも、前記第１油温補正係数KTOILTWと同
様に、ソーク状態による補正を行うための係数である
が、水温がどれだけ外気温に近づいているか、その変化
によってソーク状態を推定している。油温初期値補正テ
ーブルは第１油温初期値補正係数KTOILTWを検索するた
めに用いたものと同一のものである。

【００４０】さらに、前記工程で求めた第１油温初期値
補正係数KTOILTWと第２油温初期値補正係数KTOILPTAを
比較し、大きい方を油温初期値算出係数KTOLPINとして
設定する（Ｓ５８）。これは、大きい方の補正係数、換
言すれば、ソーク状態が長いと判定された方の係数を用
いることによって、より正確なソーク状態を油温初期値
に反映することができるためである。

【００４１】こうして油温初期値算出係数KTOLPINが設
定されたら、油温初期値を下記（２）式によって算出す
る。 TOILPST←TOILPBU＋（TWINI−TOILPBU）×KTOILPIN…（２）ここで、TOILPST：油温初期値 TOILPBU：油温バックアップ値 TWINI：水温初期値 KTOILPIN：油温初期値補正係数

【００４２】こうして油温初期値TOILPSTが求められた
ら、初期化が完了する（Ｓ６０）。初期化が完了した
後、ＥＣＵ３０内に設けられた経過時間のカウンタがリ
セットされているか否かを検出する（Ｓ６１）。そし
て、経過時間のカウンタがリセットされている場合に
は、前回の処理で求められた油温推定値を油温の初期値
とする。これは、経過時間がリセットされたとき、つま
り後に説明する図８のステップＳ９３で油温推定値と目
標値が交差した場合は交差したときの推定値を初期値と
して設定して経過時間カウンタを０にリセットし、その
時点から再び経過時間をカウントしていくとともに、前
記初期値と経過時間を用いて油温推定値を算出するから
である。経過時間のカウンタがリセットされていないと
きには、すでに算出されている前回油温初期値を用いる
ため、初期値の設定は行わない。こうして、油温初期値
の算出が終了する（Ｓ６２）。

【００４３】次に、油温目標値の算出手順について説明
する。油温目標値は、水温センサ２３で検知される水温
に対して、エンジンの作動状態に対応して上昇する油温
の上昇温度をエンジンの運転状態から推定し、この油温
の上昇温度を水温に対する加算値として求め、この加算
値を水温に加算して算出する。

【００４４】それでは、主に図７を参照して、具体的な
算出手順の説明に入る。図７は、油温目標値を算出する
手順を示すフローチャートである。油温目標値の算出が
開始されると、（Ｓ７０）、始動モード中であるか否か
を検出する（Ｓ７１）。始動モードとはエンジンが動き
始めてから完爆するまでの制御を行うモードである。ス
テップＳ７１で始動モードにあると判断した場合には、
エンジン負荷累積量の換算値をリセットする（Ｓ７
２）。続いて、水温センサ２３で検知された水温を、そ
のまま油温目標値TOILPOBJとして設定して利用する（Ｓ
７３）。

【００４５】ステップＳ７１で始動モードにないと判断
された場合には、サーモスタット１６が開いているか否
かを判断する（Ｓ７４）。サーモスタット１６の開閉状
態の判断は、図４のステップＳ２２で行われた結果を利
用する。ここで、サーモスタット１６が閉じている場合
には、冷却水の温度が低い状態にあることになる。冷却
水の温度が低いときには、エンジンには高い負荷が掛か
っていないことを意味している。したがって、ステップ
Ｓ７４でサーモスタット１６が閉じていると判断した場
合には、始動モードのときと同様にエンジン負荷累積量
換算値をリセットする（Ｓ７２）。それから、水温セン
サ２３で検知された水温を、そのまま油温目標値TOILPO
BJとして設定して利用する（Ｓ７３）。

【００４６】一方、ステップＳ７４でサーモスタット１
６が開いていると判断した場合には、エンジン本体にラ
ジエータ１５から冷却水が循環供給されており、エンジ
ン本体１０に高い負荷が掛かっていると考えられる。そ
こで、エンジンに掛かっている負荷から油温の目標値を
算出する。

【００４７】いま、水温センサ２３で検知される冷却水
の水温に基づいて、燃料噴射弁１３から燃料が噴射され
ていない状態でエンジン本体１０に掛かる想定負荷量
（以下「燃料噴射休止中想定負荷量」という）TTTLFCX
を検索する（Ｓ７５）。想定負荷量の検索はＥＣＵ３０
に設けられたテーブルを参照して行われる。テーブルに
は、燃料噴射を休止している際に水温センサ２３で検知
される水温とエンジンに掛かっている想定負荷量の対応
関係が示されている。

【００４８】燃料噴射休止中想定負荷量TTTLFCXを検索
したら、燃料噴射弁１３から燃料を噴射している際にさ
らに加わる負荷を検知する。燃料噴射弁１３から燃料を
噴射している際に加わる負荷は、エンジン回転数とイン
テークマニホールドに掛かる絶対圧より算出することが
できる。そこで、ＴＤＣセンサ２４およびクランク角セ
ンサ２５が検知するクランク角などに基づいてエンジン
回転数ＮＥを算出する。このエンジン回転数ＮＥに基づ
いて、エンジン回転による通常時（燃料噴射時）に掛か
る負荷の補正係数（以下「第１通常想定時負荷量補正係
数」という）KNETTTLXを第１通常時想定負荷量補正係数
テーブルから検索する（Ｓ７６）。第１通常時想定負荷
量補正係数テーブルには、エンジン回転数ＮＥに対応す
る第１通常時想定負荷量補正係数KNETTTLXが示されてお
り、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、第１通常時想
定負荷量補正係数KNETTTLXが増すようになっている。

【００４９】第１通常時想定負荷量補正係数KNETTTLXを
検索したら、絶対圧センサ２１で検知されるインテーク
マニホールドに掛かる絶対圧（以下「インマニ絶対圧」
という）ＰＢに基づいて、インマニ絶対圧ＰＢによる通
常時に掛かる負荷の補正係数（以下「第２通常時想定負
荷量補正係数」という）KPBTTTLXを第２通常時想定負荷
量補正係数テーブルから検索する（Ｓ７７）。第２通常
時想定負荷量補正係数テーブルには、インマニ絶対圧Ｐ
Ｂに対応する第２通常時想定負荷量補正係数KPBTTTLXが
示されており、インマニ絶対圧ＰＢが増加するほど、第
２通常時想定負荷量補正係数KPBTTTLXが増すようになっ
ている。

【００５０】これと同時に、基本噴射量TIM、大気圧補
正係数KPA、およびＥＧＲ還流率補正係数KEGRも算出さ
れる。ＥＣＵ３０では、燃料噴射弁１３の制御を行って
おり、スロットル開度などに基づいて燃料噴射弁１３が
噴射する燃料噴射量を算出し、噴射量信号を燃料噴射弁
１３に出力している。この噴射量信号を参照することに
より、燃料噴射弁１３の基本噴射量を検知することがで
きる。また、大気圧補正係数KPAは大気圧の変化に基づ
く補正値である。ＥＧＲ還流率補正係数KEGRは、ＥＧＲ
センサ２６で検知されるＥＧＲ量をＥＧＲ還流率補正係
数テーブルに参照することで検索される。ＥＧＲ還流率
補正係数テーブルには、ＥＧＲ量に対応するＥＧＲ還流
率補正係数KEGRが示されており、ＥＧＲ量が多いほど、
ＥＧＲ還流率補正係数KEGRが小さくなるように設定され
ている。

【００５１】こうして、エンジン回転数ＮＥおよびイン
マニ絶対圧ＰＢに対応する第１通常時想定負荷量補正係
数KNETTTLXおよび第２通常時想定負荷量補正係数KPBTTT
LXを検索したら、燃料噴射弁１３から燃料の燃料噴射が
休止中であるか否かを検知する（Ｓ７８）。その結果、
燃料噴射が休止中である場合には、通常時想定負荷量を
０に設定する（Ｓ７９）。

【００５２】一方、燃料噴射が休止中でない、換言すれ
ば燃料噴射が行われていると判断された場合には、通常
時想定負荷量TTTLRNを算出する（Ｓ８０）。通常時想定
負荷量TTTLRNは次の（３）式で表すことができる。 TTTLRN←TIM×KPA×KEGR×KNETTTLX×KPBTTTLX…（３）ここで、TTTLRN：通常時想定負荷量 TIM：基本噴射量 KPA：大気圧補正係数 KEGR：ＥＧＲ還流率補正係数 KNETTTLX：第１通常時想定負荷量補正係数 KPBTTTLX：第２通常時想定負荷量補正係数

【００５３】通常時想定負荷量TTTLRNが算出されたら、
通常時想定負荷量TTTLRNと燃料噴射休止中想定負荷量TT
TLFCXの差を、エンジン負荷累積量換算値の加算量tttl
として算出する（Ｓ８１）。この加算量をエンジン負荷
累積値に加算して、現在におけるエンジン負荷累積値CT
TTLを算出する（Ｓ８２）。

【００５４】エンジン負荷累積値CTTTLが算出された
ら、このエンジン負荷累積値CTTTLに基づいて、冷却水
の水温に対する油温目標値の差分（以下、油温目標値差
分）という）DTOILOBJを油温目標値テーブルから検索す
る（Ｓ８３）。油温目標値テーブルにはエンジン負荷累
積値CTTTLに対応する油温目標値差分DTOILOBJが示され
ており、エンジン負荷累積値CTTTLが大きくなるほど油
温目標値差分DTOILOBJは大きくなる。そして、水温セン
サ２３で検知された水温に油温目標値差分を加算するこ
とにより、油温目標値TOILPOBJが算出される（Ｓ８
４）。こうして、油温目標値TOILPOBJが求められて、油
温目標値の算出が終了する（Ｓ８５）。このように油温
目標値の算出を行うことによって、サーモスタットが閉
じているときには水温を油温目標値とし、サーモスタッ
トが開いているときには油温より水温が高くなるため、
その差分をエンジンの負荷量によって算出して油温を正
確に推定している。

【００５５】次に、油温推定値の算出手順について主に
図８を参照して説明する。油温推定値の算出は、油温初
期値を元にして、経過時間を利用して算出することを基
本的な考え方とする。サーモスタット１６の開閉状態や
エンジン本体１０の運転状態等に基づいて経過時間を補
正することにより、油温推定値を算出する。ここで、経
過時間を加算していくにあたり、加算量の基本となる経
過時間基本値を設定するが、この経過時間基本値は、た
とえば１秒とすることができる。

【００５６】それでは、主に図８を参照して具体的な算
出手順の説明に入る。図８は、油温推定値を算出する手
順を示すフローチャートである。油温推定値の算出が開
始されると（Ｓ９０）、始動モードにあるか否かを判断
する（Ｓ９１）。始動モードにあると判断された場合に
は、経過時間をリセットし（Ｓ９２）、別途の処理を行
う。そして、始動モードが終了してから経過時間のカウ
ントを開始し、以後のフローに基づく油温の推定を行
う。これは、始動モードにある場合には、エンジンはま
だ完爆していないため、油温が上昇せず、経過時間をカ
ウントする必要がないためである。

【００５７】ステップＳ９１で始動モードにないと判断
された場合には、油温推定値と油温目標値が交差してい
るか否かを判断する（Ｓ９３）。ここで、油温推定値と
油温目標値の関係について図９を参照して説明する。図
９には、油温推定値TOILPと油温目標値TOILPOBJの関係
のほか、サーモスタット１６の開閉状態、経過時間のカ
ウント状態を示しておく。

【００５８】油温目標値TOILPOBJは、図９に示すグラフ
に示すようにある程度の時間が経過するまでは増加量が
大きいが、時間の経過とともにその増加量が減ってく
る。これは、油温目標値TOILPOBJは水温に基づいてお
り、水温はサーモスタットが開弁することによって温度
増加が抑えられるためである。これに対して油温推定値
TOILPは、初期状態からある程度の時間が経過するまで
は油温目標値TOILPOBJよりも増加量が少ないが、油温目
標値TOILPOBJの増加量がほとんどなくなってもさらに増
加を続けている。これは、油温はエンジンの温度に大き
く影響を受け、エンジンの発する熱によって温度が増加
していくためである。このため、初期状態からある程度
の時間までは油温目標値TOILPOBJの方が油温推定値TOIL
Pよりも大きいが、ある時点でこれが逆転し、油温推定
値TOILPの方が油温目標値TOILPOBJよりも大きくなる。
このように、油温推定値TOILPと油温目標値TOILPOBJが
逆転することにより、それぞれの増加特性が変化するの
で、一旦経過時間をリセットする（Ｓ９２）。

【００５９】また、油温推定値と油温目標値が交差して
いない場合には、タイマが経過時間基本値に到達したか
否かを判断する（Ｓ９４）。この処理は、後に説明する
経過時間CTTOILPに、所定の経過時間基本値TMTOILPBに
到達しているごとに補正を行った上で加算するためのも
のである。タイマが経過時間基本値に到達していない場
合には、後に説明するステップＳ１０２にそのまま進
む。タイマが経過時間基本値に到達している場合には、
サーモスタット１６の開閉状態を判断する（Ｓ９５）。
サーモスタット１６の開閉状態の判断は、図４のステッ
プＳ２２で行われた結果を利用する。その結果、サーモ
スタット１６が開いていると判断された場合には、経過
時間基本値TMTOILPBをそのまま経過時間CTTOILPに加算
する（Ｓ９６）。サーモスタット１６が開いているとき
には、油温および水温は高い状態にある。油温に影響を
与える要素としては水温のほか、エンジンの回転による
発熱や外気温が考えられる。油温および水温が低い場合
にはこれらの水温以外の要素の影響が大きいが、油温お
よび水温が高い場合には油温に与える影響は他の要素に
比べて水温が非常に大きい。そこで、油温および水温が
高いサーモスタット１６が開いた状態では、エンジンの
回転や外気温といった他の要素を排除して、単に経過時
間基本値TMTOILPBをそのまま経過時間CTTOILPに加算す
ることとしたものである。

【００６０】また、サーモスタット１６が閉じていると
判断された場合には、燃料噴射ＴＤＣセンサ２４および
クランク角センサ２５が検知するクランク角などに基づ
いてエンジン回転数ＮＥを算出する。このエンジン回転
数ＮＥに基づいて、経過時間基本値TMTOILPBを補正する
ための第１経過時間補正係数KCTOILPNEを第１経過時間
補正係数テーブルから検索する（Ｓ９７）。第１経過時
間補正係数テーブルには、エンジン回転数ＮＥに対応す
る第１経過時間補正係数KCTOILPNEが示されており、エ
ンジン回転数ＮＥが増加するほど、第１経過時間補正係
数KCTOILPNEが増すようになっている。

【００６１】第１経過時間補正係数KCTOILPNEが検索さ
れたら、外気温センサ２２により検知される外気温ＴＡ
に基づいて、経過時間基本値TMTOILPBを補正するための
第２経過時間補正係数KCOILPTAを第２経過時間補正テー
ブルから検索する（Ｓ９８）。第２経過時間補正係数テ
ーブルには、外気温ＴＡに対応する第２経過時間補正係
数KCOILPTAが示されており、外気温ＴＡが高いほど第２
経過時間補正係数KCOILPTAが増すようになっている。

【００６２】こうして、エンジン回転数ＮＥおよび外気
温ＴＡに対応する第１経過時間補正係数KCTOILPNEおよ
び第２経過時間補正係数KCOILPTAを検索したら、下記
（４）式に示すように、経過時間基本値TMTOILPBに第１
経過時間補正係数KCTOILPNEおよび第２経過時間補正係
数KCOILPTAを積算して経過時間の前回値CTTOILPn-1に加
算する（Ｓ９９）。 CTTOILP←CTTOILPn-1＋TMTOILPB×KCTOILPNE×KCOILPTA…（４）ここで、CTTOILP：経過時間 CTTOILPn-1：前回の経過時間 TMTOILPB：経過時間基本値 KCTOILPNE：第１経過時間補正係数 KCOILPTA：第２経過時間補正係数

【００６３】こうして、新たな経過時間CTTOILPが算出
されたら、タイマをリセットし（Ｓ１００）、経過時間
CTTOILPから油温推定値補正係数KTOILPを油温推定値補
正係数テーブルから算出する（Ｓ１０１）。油温推定値
補正係数テーブルには、経過時間CTTOILPに対応する油
温推定値補正係数KTOILPが示されており、経過時間CTTO
ILPが長いほど、油温推定値補正係数KTOILPが増すよう
になっている。

【００６４】そして、下記（５）式によって油温推定値
TOILPを算出する（Ｓ１０２）。 TOILP←TOILPST＋（TOILPOBJ−TOILPST）×KTOILP…（５）ここで、TOILP：油温推定値 TOILPST：油温初期値 TOILPOBJ：油温目標値 KTOILP：油温推定値補正係数

【００６５】こうして、油温推定値の算出が終了する
（Ｓ１０３）。算出された油温推定値TOILPは、図３に
示すフローチャートのステップＳ１０で用いられ、オイ
ル劣化の判断に利用される。

【００６６】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、前記実施形態では、エンジンオイル使
用値を算出するためにクランクの回転数を用いている
が、クランクの回転数に代えてたとえば走行距離をエン
ジンオイル使用値として用いることができる。また、前
記実施形態では警報装置１８を設けているが、警報装置
１８を設ける代わりに、エンジンオイルが劣化したと判
断された場合には、エンジン本体の駆動をオイル劣化が
進まないように極力低回転で運転する省力モードに自動
的に切り替える態様とすることもできる。

【００６７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明の請求項１に係る
発明によれば、エンジンオイルのオイル劣化を判断する
にあたり、エンジンオイルの温度を検知するオイル温度
センサを設ける必要がないので、その分部品点数の減少
に貢献することができる。また、冷却水の温度とエンジ
ンオイルの温度の変化は調節弁の開閉状態に深く関わる
ため、調節弁の開閉状態に基づくことによって、エンジ
ンオイルの温度を正確に推定することができる。

【００６８】請求項２に係る発明によれば、経過時間に
対して、調節弁の開閉状態に基づいて運転状態による補
正を行っている。このため、調節弁の開閉状態による油
温の上昇特性の違いを正確に推定値に反映することがで
きる。

【００６９】請求項３に係る発明によれば、調節弁が開
いているときには水温に対して、内燃機関の運転状態に
応じた補正を行っているため、調節弁が開いている状態
での油温の水温との温度上昇の特性の違いを補正して、
正確に油温を推定することができる。

【００７０】請求項４に係る発明によれば、内燃機関の
始動時の状態の如何にかかわらず、正確にエンジンオイ
ルの温度を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンオイルの劣化検知装置の構成を示すブ
ロック構成図である。

【図２】油温とエンジンオイルの劣化係数との関係を示
すグラフである。

【図３】オイル劣化を判定するための一連の流れを示す
フローチャートである。

【図４】油温推定値の算出手順を示すフローチャートで
ある。

【図５】サーモスタットの開閉状態判断お手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】油温初期値を算出する手順を示すフローチャー
トである。

【図７】油温目標値を算出する手順を示すフローチャー
トである。

【図８】油温推定値を算出する手順を示すフローチャー
トである。

【図９】油温推定値と油温目標値の関係を示すととも
に、サーモスタットの開閉状態、経過時間のカウント状
態を示すグラフである。

【符号の説明】

１０エンジン本体（内燃機関）１３燃料噴射弁１６サーモスタット（調節弁）２３水温センサ２４ＴＤＣセンサ２５クランク角センサ３０ＥＣＵ（エンジンオイル温度推定手段） TOILP 油温推定値 TOILPOBJ 油温目標値 TOILPST 油温初期値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の運転状態に応じて内燃機関の
エンジンオイルがどれだけ使用されたかを表すエンジン
オイル使用値を算出するとともに、前記エンジンオイルの温度を推定するエンジンオイル温
度推定手段によって推定された前記エンジンオイルの温
度に応じて算出されるエンジンオイル劣化係数によって
前記エンジンオイル使用値を補正し、補正された前記エンジンオイル使用値を積算し、この積
算値がエンジンオイルの有効寿命を示す所定値に達した
ときにエンジンオイルの交換時期として検知するエンジ
ンオイルの劣化検知装置であって、前記エンジンオイル温度推定手段は、前記内燃機関を冷
却する冷却水の冷却水温度および前記冷却水を前記内燃
機関に循環供給する冷却水路に設けられた調節弁の開閉
状態に基づいて、前記エンジンオイルの温度の推定値を
算出することを特徴とするエンジンオイルの劣化検知装
置。
【請求項２】前記エンジンオイル温度推定手段は、前
記内燃機関の駆動中の経過時間に応じて前記エンジンオ
イル温度の推定値を算出し、前記調節弁が閉じているときには、前記経過時間に対し
て、前記内燃機関の運転状態に応じた補正を行うことを
特徴とする請求項１に記載のエンジンオイルの劣化検知
装置。
【請求項３】前記エンジンオイル温度推定手段は、前
記調節弁が開いているときには、前記冷却水温度に対し
て、前記内燃機関の運転状態に応じた補正を行い、前記
補正された冷却水温度に基づいて、前記エンジンオイル
の温度の推定値を算出することを特徴とする請求項１に
記載のエンジンオイルの劣化検知装置。
【請求項４】前記エンジンオイル温度推定手段は、前
記エンジンオイルの推定温度の初期値を前記内燃機関の
ソーク状態に応じて算出することを特徴とする請求項１
から請求項３のうちのいずれか１項に記載のエンジンオ
イルの劣化検知装置。