JP2007033435A - エンジンのオイルレベル検出装置及びオイルレベル検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの停止中及び作動中の両方で、エンジンの潤滑油のレベルを正確に且つ確実に検出する。
【解決手段】エンジン１０は、クランクケース１１内に油掻き上げ部４０及びフロート式オイルレベル検出器５０を備える。フロート式オイルレベル検出器は、潤滑油Ｌｕのレベルが下限レベルまで低下したときに、フロートに設けた可動接点が固定接点に接触することで、レベル低下の検出信号を発する。オイルレベル検出装置は、フロート式オイルレベル検出器と、潤滑油の現実のレベル低下を判断する第１・第２判断手段とを備える。第１判断手段は、エンジン停止中において、検出信号の持続時間が基準時間に達したときに、レベル低下と判断する。第２判断手段は、エンジン作動中において、検出信号を受けた回数が基準回数に達したときに、レベル低下と判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのオイルレベル検出装置及びオイルレベル検出方法に関する。

エンジンは、クランクケース内に溜めた潤滑油によって、各摺動部分を潤滑するように構成したものである。このような潤滑油のレベルを検出する、各種のオイルレベル検出装置が知られている（例えば、特許文献１−２参照。）。
実開昭５８−１６３８２６号公報 特開昭６０−３３１号公報

上記特許文献１及び特許文献２に示される、従来のエンジンのオイルレベル検出装置はフロートスイッチを設けたものである。これらのオイルレベル検出装置によれば、潤滑油のレベルが予め設定された下限レベルまで低下したときに、これに応じてフロートが下がるので、フロートに内蔵された永久磁石の磁力をリードスイッチが感知することによって、レベル低下を検出することができる。

しかしながら、これらの特許文献１−２に示されるオイルレベル検出装置では、リードスイッチが外部の磁界の影響を受けないようにするための配慮が必要である。これに対して、リードスイッチを用いないオイルレベル検出装置の開発が進められている（例えば、特許文献３参照。）。
実用新案登録第２５３２８９１号公報

特許文献３による従来のエンジンのオイルレベル検出装置を、次の図９に基づいて説明する。図９（ａ），（ｂ）は従来のエンジンのオイルレベル検出装置の構成図である。
図９（ａ）はエンジン１００の断面構造を示す。従来のエンジン１００は、クランクケース１０１の底部に潤滑油１０２を溜めた汎用エンジンであり、クランクケース１０１内に、クランク軸１０３の回転に伴い潤滑油１０２を掻き上げて各摺動部分に供給する油掻き上げ部１０４と、潤滑油１０２のレベルを検出するフロート式オイルレベル検出器１１１とを、備えたというものである。
潤滑油１０２のレベルについては、最も上位に上限レベルＬ１が設定され、上限レベルＬ１の下方に下限レベルＬ２、下限レベルＬ２の下方に最下限レベルＬ３が、それぞれ設定されている。

図９（ｂ）は、潤滑油１０２が上限レベルＬ１まで溜まっているときの、オイルレベル検出装置１１０を示す。オイルレベル検出装置１１０は、フロート式オイルレベル検出器１１１で検出したレベルＬ１〜Ｌ３に応じて、報知又はエンジン１００を停止するというものである。具体的には、フロート式オイルレベル検出器１１１は、ケース１１２内にフロート１１３と、フロート１１３に固定された導電性の縦棒１１４とを備える。

今、エンジン１００が作動中であるとする。潤滑油１０２が下限レベルＬ２まで低下したときには、フロート１１３と共に縦棒１１４が下降し、その下端がクランクケース１０１の底面１０１ａに接触する。この結果、バッテリ１１５→警告ランプ１１６→ケース１１２の導電性リング１１２ａ→縦棒１１４→クランクケース１０１の底面１０１ａの経路で導通する。警告ランプ１１６は点灯して、下限レベルＬ２であることを報知する。

さらに、潤滑油１０２が最下限レベルＬ３まで低下したときには、フロート１１３の下面に設けられた可動接点１１７が固定接点１１８，１１８に接触する。この結果、点火装置１１９は点火作動を停止することにより、エンジン１００を停止させる。

ところで、エンジン１００の作動中においては、エンジン振動によって潤滑油１０２の油面が揺れる。しかも、油掻き上げ部１０４によって潤滑油１０２が掻き上げられるので、油面に波が生じる。つまり、油面の変動は大きい。油面の変動に応じてフロート１１３が上下動することに伴い、縦棒１１４及び可動接点１１７（以下、代表して可動接点１１７と言う。）も上下動する。

可動接点１１７は、フロート１１３に直接に取付けたスイッチ部材であるから、リードスイッチのような、ヒステリシスのスイッチ動作特性を有していない。
このため、油面が大きく上下動しつつ低下した場合に、実際のレベルが最下限レベルＬ３の近傍まで低下すると、可動接点１１７は固定接点１１８，１１８に断続的に接触する。つまり、実際のレベルが最下限レベルＬ３まで低下していないにもかかわらず、可動接点１１７は固定接点１１８，１１８に断続的に接触し得る。また、実際のレベルが最下限レベルＬ３まで低下したときに、固定接点１１８，１１８に対して、可動接点１１７は極く短時間の接触を断続的に繰り返す。

一方、エンジン１００の停止中においては、油面が変動しない。潤滑油１０２が最下限レベルＬ３まで低下した場合に、可動接点１１７は固定接点１１８，１１８に接触し続ける。
このように、エンジン１００の作動中と停止中とでは、可動接点１１７と固定接点１１８，１１８とによる、レベル検出状態が全く異なる。このようなことから、エンジンの運転状態にかかわらず、より正確に且つ確実に検出するための配慮が必要となる。

本発明は、エンジンの停止中及び作動中の両方で、エンジンの潤滑油のレベルを、より正確に且つ確実に検出できる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、クランクケース内に、クランク軸の回転に伴い潤滑油を掻き上げて各摺動部分に供給する油掻き上げ部と、潤滑油のレベルを検出するフロート式オイルレベル検出器とを備えたエンジンであって、フロート式オイルレベル検出器は、潤滑油のレベルが予め設定された下限レベルまで低下したときに、フロートに設けた可動接点が固定接点に接触することで、レベル低下の検出信号を発するようにした、エンジンのオイルレベル検出装置において、
エンジンのオイルレベル検出装置は、潤滑油の現実のレベル低下を判断する第１判断手段及び第２判断手段を備え、
第１判断手段は、エンジンが停止中であるという条件と、検出信号の持続している時間が予め設定された基準時間に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油の現実のレベルが下限レベルまで低下したと判断するように構成し、
第２判断手段は、エンジンが作動中であるという条件と、検出信号を受けた回数が予め設定された基準回数に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油の現実のレベルが下限レベルまで低下したと判断するように構成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、第２判断手段は、先の検出信号を受けてから、予め設定されている基準の時間が経過するまで、次の検出信号を受けないときには、検出信号を受けた回数をリセットする、リセット手段を備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、第２判断手段が潤滑油の現実のレベル低下を判断したときに、その判断に応じてエンジンを停止させる第１モードと、第２判断手段の判断に応じて報知器を作動させるとともにエンジンの作動状態を続行させる第２モードとに、切り替える切替手段を備えていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、クランクケース内における潤滑油のレベルが、予め設定された下限レベルまで低下したときに、フロートに設けた可動接点が固定接点に接触することで、フロート式オイルレベル検出器がレベル低下の検出信号を発するエンジンのオイルレベル検出方法において、
エンジンのオイルレベル検出方法は、潤滑油の現実のレベル低下を判断する第１判断基準及び第２判断基準を設定したものであり、
第１判断基準は、エンジンが停止中であるという条件と、検出信号の持続している時間が予め設定された基準時間に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油の現実のレベルが下限レベルまで低下したと判断する基準であり、
第２判断基準は、エンジンが作動中であるという条件と、検出信号を受けた回数が予め設定された基準回数に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油の現実のレベルが下限レベルまで低下したと判断する基準であることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、フロートに設けられた可動接点が固定接点に接触することで、レベル低下の検出信号を発するフロート式オイルレベル検出器を採用したエンジンのオイルレベル検出装置において、エンジンの停止中と作動中とでは、潤滑油の油面の状況が異なるので、これに応じて、フロートの挙動も異なることに着目したものである。つまり、エンジンの停止中においては油面が変動せず、エンジンの作動中においては油面の上下動が大きい。

これに対し、請求項１に係る発明では、オイルレベル検出装置に、潤滑油の現実のレベル低下を判断するための、第１判断手段及び第２判断手段という、２つの判断手段を備えたことを特徴とする。
第１判断手段は、エンジン停止中で且つレベル低下の検出信号（可動接点の接触）が一定時間にわたって持続しているときに、現実にレベル低下であると判断するものであるから、エンジンの停止中におけるレベル検出に最適である。
一方、第２判断手段は、エンジン作動中で且つレベル低下の検出信号を一定回数受けたときに、現実にレベル低下であると判断するものであるから、エンジンの作動中におけるレベル検出に最適である。
このように、オイルレベル検出装置に２つの判断手段を備えただけの、簡単な構成によって、エンジンの停止中及び作動中の両方で、エンジンの潤滑油のレベルを、より正確に且つ確実に検出することができる。

請求項２に係る発明では、第２判断手段によって、エンジンの作動中におけるレベル検出をしているときに、検出信号を受ける時間の間隔が大きいときには、この検出信号が、通常の油面の上下動に伴う検出信号ではない（例えば、一時的なノイズである）と判断して、検出信号を受けた回数をリセットすることができる。このようにリセットすることで、エンジンの作動中における潤滑油のレベルを、より一層正確に且つ確実に検出することができる。

請求項３に係る発明では、レベル低下の検出信号に応じてエンジンを停止させる第１モードと、レベル低下の検出信号に応じて報知器を作動させるとともにエンジンの作動状態を続行させる第２モードとに、切替手段で切り替えることができる。
すなわち、１種類のオイルレベル検出装置を用いて、クランクケース内の潤滑油のレベルが一定以上低下したときに、エンジンを自動的に停止させる場合と停止させない場合とに、切替手段で切り替えることができる。

従って、１種類のオイルレベル検出装置だけで、エンジンを自動的に停止させる場合と停止させない場合の両方に、容易に対応することができる。１種類のオイルレベル検出装置を準備するだけですむので、オイルレベル検出装置の管理工数を低減し、製造コストを低減することができる。しかも、１種類のオイルレベル検出装置で、あらゆる種類の負荷（例えば、あらゆる作業形態の作業機など）に対応することができる。

請求項４に係る発明では、フロートに設けられた可動接点が固定接点に接触することで、レベル低下の検出信号を発するフロート式オイルレベル検出器を採用したエンジンのオイルレベル検出方法において、エンジンの停止中と作動中とでは、潤滑油の油面の状況が異なるので、これに応じて、フロートの挙動も異なることに着目したものである。つまり、エンジンの停止中においては油面が変動せず、エンジンの作動中においては油面の上下動が大きい。

これに対し、請求項４に係る発明では、潤滑油の現実のレベル低下を判断するのに、第１判断基準及び第２判断基準という、２つの判断基準を設定したことを特徴とする。
第１判断基準は、エンジン停止中で且つレベル低下の検出信号（可動接点の接触）が一定時間にわたって持続しているときに、現実にレベル低下であると判断する基準であるから、エンジンの停止中におけるレベル検出に最適である。
一方、第２判断基準は、エンジン作動中で且つレベル低下の検出信号を一定回数受けたときに、現実にレベル低下であると判断する基準であるから、エンジンの作動中におけるレベル検出に最適である。
このように、エンジンの停止・作動を判断基準とするように、エンジンのオイルレベル検出方法に２つの判断基準を設定したので、エンジンの停止中及び作動中の両方で、エンジンの潤滑油のレベルを簡単な方法によって、より正確に且つ確実に検出することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」はクランク軸の動力取出し部側から見た方向に従う。
図１は本発明に係るエンジンを正面から見た断面図であり、クランク軸１４の動力取出し部側から見たエンジンを示す。エンジン１０は、図１に示すように正面から見たとき、略水平なクランク軸１４に対してシリンダ２１を傾斜させた、傾斜シリンダ型のＯＨＣ式空冷型単気筒内燃機関である。以下、エンジン１０を詳しく説明する。

エンジン１０のクランクケース１１は、クランク室１２とシリンダブロック１３とを一体に形成した、一体型ケースである。クランク室１２は、クランク軸１４を収納し且つ回転可能に支持した構成である。
クランク軸１４は、クランク室１２でクランクピン１５にコンロッド１６を連結し、このコンロッド１６にピストン１７を連結したものである。
シリンダブロック１３は、内部にシリンダ２１を形成するとともに、先端にシリンダヘッド２２をボルト止めし、シリンダ２１の先端部とシリンダヘッド２２との間に燃焼室２３を形成し、さらに、シリンダヘッド２２に吸気口（図示せず）並びに排気口２５を形成したものである。ピストン１７はシリンダ２１内を往復動が可能である。

シリンダヘッド２２は先端部をヘッドカバー２６で塞ぐことで、動弁室２７を形成したものである。この動弁室２７に動弁機構３０を配置することになる。
動弁機構３０は、それぞれ１個のカム軸３１、ロッカ軸３２、吸気弁用ロッカアーム３３、吸気弁３４、排気弁用ロッカアーム３５及び排気弁３６を主要構成要素として、シリンダヘッド２２に取付けたものである。

カム軸３１は、シリンダヘッド２２で回転可能に支持されるとともに、クランク軸１４で動力伝達機構（図示せず）を介して駆動される構成であり、さらに、吸気弁駆動用カム３７及び排気弁駆動用カム３８を備える。
カム軸３１の回転に伴って、吸気弁駆動用カム３７及び排気弁駆動用カム３８が変位することにより、吸・排気弁用ロッカアーム３３，３５がスイングし、この結果、吸・排気弁３４，３６が所定の開閉タイミングで開閉する。

さらにエンジン１０は、クランクケース１１内に、クランク軸１４の回転に伴い潤滑油Ｌｕを掻き上げて各摺動部分に供給する油掻き上げ部４０（オイルデイッパ４０）と、潤滑油Ｌｕのレベルを検出するフロート式オイルレベル検出器５０（オイルアラート５０）とを備える。

詳しく説明すると、コンロッド１６は、クランク室１２の低部（オイルパン）における潤滑油Ｌｕを掻き上げるための、油掻き上げ部４０を備える。油掻き上げ部４０は回転することで、クランク室１２の低部に溜まっている潤滑油Ｌｕを掻き上げて、クランク室１２及びシリンダ２１内に飛散させることができる。飛散した潤滑油Ｌｕは、クランク室１２及びシリンダ２１内の各部材の摺動部分に浸入して潤滑する。

図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るフロート式オイルレベル検出器の要部構成図兼作用図である。（ａ）は、潤滑油Ｌｕが上限レベルＬ１１まで十分に溜まっている状態における、フロート式オイルレベル検出器５０の要部の断面構造を示す。（ｂ）は、潤滑油が下限レベルＬ１２まで低下した状態における、フロート式オイルレベル検出器５０の要部の断面構造を示す。

図１及び図２に示すように、フロート式オイルレベル検出器５０は、潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒ（油面の高さＬｒ）が、予め設定された下限レベルＬ１２まで低下したときに、フロート５４に設けた可動接点５５が固定接点５６，５６に接触することで、レベル低下の検出信号を発するようにしたセンサである。

より具体的に説明すると、図２（ａ）に示すように、フロート式オイルレベル検出器５０は、上端を開放した有底筒状のケース本体５１と、ケース本体５１の上端開口に被せたリッド５２と、これらのケース本体５１並びにリッド５２で囲んで形成したフロート室５３と、フロート室５３に上下移動が可能に収納したフロート５４と、フロート５４の底面に設けた可動接点５５と、可動接点５５に対向するようにケース本体５１の底板５１ａに設けた一対の固定接点５６，５６とからなる。

ケース本体５１の底板５１ａ及びリッド５２は、潤滑油Ｌｕがフロート室５３の内外に通過する通過孔５１ｂ，５２ａを有する。ケース本体５１の底板５１ａには、一定の隙間を有してカバー５７を被せたものである。カバー５７は、潤滑油Ｌｕが通過する後部開口５７ａ及び下部通過孔５７ｂを有する。
後部開口５７ａは、カバー５７のうち、油掻き上げ部４０（図１参照）の回転方向とは反対側の側面に開いている。このため、油掻き上げ部４０で潤滑油Ｌｕを掻き上げることによる、油面の変動の影響を、極力抑制することができる。

フロート５４は、油面に浮かび、油面に追従して上下に移動する、電気絶縁性の略ドーナツ状の浮き子である。可動接点５５は、導電性の平坦な水平円板である。一対の固定接点５６，５６は、底板５１ａから上方へ起立した導電性の部材である。可動接点５５及び一対の固定接点５６，５６の組合せ構造は、オイルレベルスイッチ５８を構成する。

次に、フロート式オイルレベル検出器５０の作用を説明する。
図２（ａ）に示すように、潤滑油Ｌｕが上限レベルＬ１１まで十分に溜まっている状態においては、フロート５４が油面上に浮いている。この状態では、可動接点５５は一対の固定接点５６，５６から離れている。この結果、オイルレベルスイッチ５８はオフ状態にある。
その後、図２（ｂ）に示すように、潤滑油Ｌｕの油面が下限レベルＬ１２まで低下した状態においては、フロート５４がフロート室５３の最下部まで下降する。この状態では、可動接点５５は一対の固定接点５６，５６に接触している。この結果、オイルレベルスイッチ５８はオン状態に反転し、レベル低下の検出信号を発する。

図３は本発明に係るエンジンの背面図であり、上記図１とは反対側から見たエンジン１０を示す。図３に示すように、エンジン１０は、背面に設けた操作パネル６１にメインスイッチ６２、報知器６３及び切替スイッチ６４を備える。
メインスイッチ６２は、ノブを回すことで、エンジン１０の始動と停止とを切り替える、手動操作スイッチである。報知器６３は、表示ランプ等の表示器や、ブザー等の警音器からなる。切替スイッチ６４は、手動にて操作可能な揺動スイッチや押し釦スイッチ等の、手動操作スイッチである。さらにエンジン１０は、図３に示すように、操作パネル６１又は任意の位置に制御部６５を備える。

次に、フロート式オイルレベル検出器５０を用いたオイルレベル検出装置６０について、図４に基づき説明する。
図４は本発明に係るエンジンのオイルレベル検出装置の回路図である。オイルレベル検出装置６０はフロート式オイルレベル検出器５０、メインスイッチ６２、報知器６３、切替スイッチ６４、制御部６５、トリガパルス発生部６６、エンジン１０の点火装置６７及び回転センサ６８からなる。

制御部６５は、フロート式オイルレベル検出器５０、メインスイッチ６２、切替スイッチ６４、トリガパルス発生部６６及び回転センサ６８の信号を受けて、報知器６３や点火装置６７に制御信号を発するものである。
トリガパルス発生部６６は、フロート式オイルレベル検出器５０の検出信号に基づいてトリガパルス信号を発するものである。このトリガパルス発生部６６は、例えば、オイルレベルスイッチ５８からオン信号を受けるたび、つまり、オイルレベルスイッチ５８が「オフからオンに反転」するたびに、１パルスの信号を発するものであり、単安定マルチバイブレータ等からなる。
点火装置６７は、エンジン１０の点火プラグ（図示せず）に高圧電気を発するものである。回転センサ６８は、エンジン１０の回転速度を検出するものである。

次に、上記図４に示す制御部６５をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図５及び図６に基づき説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ６２をオンにしたときに制御を開始し、メインスイッチ６２をオフにしたときに制御を終了する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図２及び図４を参照しつつ説明する。

図５は本発明に係る制御部の制御フローチャート（その１）であり、制御フローの前半を示す。なお、制御部６５は図５に示すように第１タイマ７１を内蔵したものである。
ＳＴ０１；初期設定をする。具体的には第１タイマ７１のカウント時間Ｔｃ１＝０、第２タイマ７３（図６参照）のカウント時間Ｔｃ２＝０及びパルスカウント数Ｃｕ＝０にセットする。
ＳＴ０２；各種信号を読み込む。

ＳＴ０３；エンジン１０が停止中であるか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ０４に進み、ＮＯならエンジン１０が作動中であると判断して図６のＳＴ２１に進む。ＳＴ２１については後述する。例えば、回転センサ６８で検出したエンジン１０の回転速度が、予め設定されている一定の基準回転数（停止状態に近い微小な回転数）を下回っているときに、エンジン１０が停止中であると判断する。
ＳＴ０４；オイルレベルスイッチ５８がオンであるか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ０５に進み、ＮＯならＳＴ１０に進む。ＳＴ１０については後述する。

ＳＴ０５；第１タイマ７１のカウント時間Ｔｃ１＝０であるか否かを調べ、ＹＥＳなら第１タイマ７１が停止状態にあると判断してＳＴ０６に進み、ＮＯならカウント中であると判断してＳＴ０７に進む。
ＳＴ０６；第１タイマ７１をスタートさせる。

ＳＴ０７；カウント時間Ｔｃ１（経過時間Ｔｃ１）が、予め設定されている一定の第１基準時間Ｔｓ１を経過したか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ０８に進み、ＮＯならＳＴ０２に戻る。オイルレベルスイッチ５８がオン状態を持続している時間Ｔｃ１が、第１基準時間Ｔｓ１を経過したという条件を満たしているときに、ＹＥＳの判断となる。

ＳＴ０８；第１タイマ７１をストップさせる。
ＳＴ０９；報知器６３を作動させた後に、この制御部６５による制御を終了する。報知器６３は、図２（ｂ）に示す潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが、下限レベルＬ１２まで低下していることを報知する。

ＳＴ１０；第１タイマ７１をストップさせる又はストップ状態を維持させる。
ＳＴ１１；カウント時間Ｔｃ１＝０にリセットした後に、ＳＴ０２に戻る。

図６は本発明に係る制御部の制御フローチャート（その２）であり、制御フローの後半を示す。なお、制御部６５は図６に示すようにカウンタ７２及び第２タイマ７３を内蔵したものである。
ＳＴ２１；エンジン１０が作動中なので、トリガパルス発生部６６からトリガパルス信号が有ったか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ２２に進み、ＮＯならＳＴ２８に進む。ＳＴ２８については後述する。
ＳＴ２２；トリガパルス信号が有ったので、パルスカウント数Ｃｕを１個加算する。
ＳＴ２３；パルスカウント数Ｃｕが、予め設定された一定の基準パルス数Ｃｓに達したか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ２４に進み、ＮＯならＳＴ３３に進む。ＳＴ３３については後述する。

ＳＴ２４；切替スイッチ６４がオンであるか否かを調べ、ＹＥＳなら第１モードであると判断してＳＴ２５に進み、ＮＯなら第２モードであると判断してＳＴ２７に進む。
ＳＴ２５；報知器６３を作動させる。報知器６３は、図２（ｂ）に示す潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが、下限レベルＬ１２まで低下したことを報知する。
ＳＴ２６；点火装置６７を停止させた後に、この制御部６５による制御を終了する。この結果、点火装置６７から点火プラグ（図示せず）へ高圧電気が印加されないので、エンジン１０は停止する。
ＳＴ２７；報知器６３を作動させた後に、この制御部６５による制御を終了する。報知器６３は、図２（ｂ）に示す潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが、下限レベルＬ１２まで低下したことを報知する。

ＳＴ２８；第２タイマ７３のカウント時間Ｔｃ２＝０であるか否かを調べ、ＹＥＳなら第２タイマ７３が停止状態にあると判断してＳＴ２９に進み、ＮＯならカウント中であると判断してＳＴ３０に進む。
ＳＴ２９；第２タイマ７３をスタートさせる。

ＳＴ３０；カウント時間Ｔｃ２（経過時間Ｔｃ２）が、予め設定されている一定の第２基準時間Ｔｓ２を経過したか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ３１に進み、ＮＯなら図５のＳＴ０２に戻る。トリガパルス発生部６６が先のトリガパルス信号を発した時点から、次のトリガパルス信号を発するまでの時間Ｔｃ２（つまり、トリガパルス信号を受ける時間の間隔Ｔｃ２）が、第２基準時間Ｔｓ２を経過したという条件を満たしているときに、ＹＥＳの判断となる。ここで、トリガパルス信号の先と次とは、トリガパルス発生部６６が間欠的に発するトリガパルス信号の、相対的な順序のことである。

ＳＴ３１；第２タイマ７３をストップさせる。
ＳＴ３２；パルスカウント数Ｃｕ＝０にリセットした後に、図５のＳＴ０２に戻る。
ＳＴ３３；第２タイマ７３をストップさせる又はストップ状態を維持させる。
ＳＴ３４；カウント時間Ｔｃ２＝０にリセットした後に、図５のＳＴ０２に戻る。

ここで、以上の説明をまとめると、次の通りである。
図５に示す第１タイマ７１は、ＳＴ０５〜ＳＴ０８、ＳＴ１０及びＳＴ１１の組合せ構造からなる。図６に示すカウンタ７２は、ＳＴ２２及びＳＴ２３の組合せ構造からなる。図６に示す第２タイマ７３は、ＳＴ２８〜ＳＴ３１、ＳＴ３３及びＳＴ３４の組合せ構造からなる。図５に示すＳＴ０３は、エンジン１０が停止中であるか又は作動中であるかを判断する、エンジン作動判断手段７４を構成する。

オイルレベル検出装置６０によるオイルレベル検出方法は、潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断する第１判断基準及び第２判断基準を設定したことを特徴とする。

第１判断基準は、エンジン１０が停止中であるという条件（ＳＴ０３）と、レベル低下の検出信号の持続している時間Ｔｃ１が予め設定された第１基準時間Ｔｓ１に達したという条件（ＳＴ０４及びＳＴ０７）との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したと判断する基準である。
第１基準時間Ｔｓ１については、エンジン１０の停止中において、現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したと判断可能な値に設定するものであり、例えば、エンジン振動の周期よりも大きく設定すればよい。一般に、エンジン１０が停止中であるときには、作動中のように微小な時間で油面が変動することはないからである。

第２判断基準は、エンジン１０が作動中であるという条件（ＳＴ０３）と、レベル低下の検出信号を受けた回数Ｃｕが予め設定された基準回数Ｃｓに達したという条件（ＳＴ２１〜ＳＴ２３）との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したと判断する基準である。
基準回数Ｃｓについては、エンジン１０の作動中において、現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したと判断可能な値に設定するものであり、例えば、エンジン振動の周期を勘案して設定すればよい。この値は、エンジン１０の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば実験によって求めることができる。

オイルレベル検出装置６０は、上記第１判断基準に基づいて潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断する第１判断手段７５（図５参照）、及び、上記第２判断基準に基づいて潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断する第２判断手段７６（図６参照）を備える。

第１判断手段７５は、図５に示すＳＴ０３、ＳＴ０４及び第１タイマ７１（特にＳＴ０７）の組合せ構造からなる。
つまり、第１判断手段７５は、エンジン１０が停止中であるという条件と、検出信号の持続している時間Ｔｃ１が予め設定された基準時間Ｔｓ１に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したと判断するように構成している。

第２判断手段７６は、図５と図６に示す、ＳＴ０３、ＳＴ２１、カウンタ７２及び第２タイマ７３の組合せ構造からなる。カウンタ７２は、ＳＴ２２及びＳＴ２３の組合せ構造からなる。
つまり、第２判断手段７６は、エンジン１０が作動中であるという条件と、レベル低下の検出信号を受けた回数Ｃｕが予め設定された基準回数Ｃｓに達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したと判断するように構成している。

さらに、第２判断手段７６は、図６に示す第２タイマ７３（特にＳＴ３０）及びＳＴ３２の組合せ構造からなる、リセット手段７７を備えている。リセット手段７７は、レベル低下の検出信号を受ける時間の間隔Ｔｃ２が予め設定された基準の時間の間隔Ｔｓ２（第２基準時間Ｔｓ２）に達しないときに、検出信号を受けた回数Ｃｕをリセットするように構成している。

図４に示す切替スイッチ６４及び図６に示すＳＴ２４の組合せ構造は、次の第１モードと第２モードとに切り替える切替手段７８を構成する。

第１モードは、第２判断手段７６が潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断したとき（ＳＴ２３）に、その判断に応じて、報知器６３を作動させる（ＳＴ２５）とともにエンジン１０を停止させる（ＳＴ２６）、制御モードである。
第２モードは、第２判断手段７６が潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断したとき（ＳＴ２３）に、その判断に応じて、報知器６３を作動させるとともにエンジン１０の作動状態（運転状態）を続行させる、つまり、報知器６３を作動させる（ＳＴ２７）だけの制御モードである。

次に、上記図５及び図６の制御フローに対応させて、オイルレベル検出装置６０の作用を説明する。なお、作用については図２、図４を参照しつつ、図７及び図８に基づいて説明する。
図７は本発明に係るエンジン停止中におけるオイルレベル検出装置の作用図であり、横軸を経過時間としたタイムチャートで各部の作動を示す。

エンジン１０が停止中である場合に、オイルレベルスイッチ５８がオフ状態であるときには、オイルレベルの判定は許容レベル（下限レベルＬ１２を越えていたレベル）である。このため、報知器６３はオフ（停止）している。
その後、オイルレベルスイッチ５８がオンになると、第１タイマ７１がオンになり、タイマカウントをスタートする。オイルレベルスイッチ５８がオン状態を持続している時間Ｔｃ１（カウント時間Ｔｃ１）が、予め設定された基準時間Ｔｓ１に達しないときには、オイルレベルの判定は許容レベルのままである。

一方、オイルレベルスイッチ５８がオン状態を持続している時間Ｔｃ１が基準時間Ｔｓ１に達したときには、オイルレベルの判定は下限レベルＬ１２に反転する。このため、報知器６３はオン（作動）して、図２（ｂ）に示す潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが、下限レベルＬ１２まで低下していることを報知する。なお、エンジン１０は停止状態を持続している。

図８は本発明に係るエンジン作動中におけるオイルレベル検出装置の作用図であり、横軸を経過時間としたタイムチャートで各部の作動を示す。
切替スイッチ６４はオン状態にあり、エンジン１０は作動中である。この状態においては、エンジン振動によって潤滑油Ｌｕの油面が揺れるので、オイルレベルスイッチ５８はオンとオフとを反復する。オイルレベルスイッチ５８がオンになった時点だけ、トリガパルス発生部６６はパルス幅が極く小さいトリガパルス信号を発する。

オイルレベルスイッチ５８が１回オンになった後、第２タイマ７３で設定された第２基準時間Ｔｓ２が経過するまでに、オイルレベルスイッチ５８が再びオンにならないときには、オイルレベルの判定は許容レベルのままである。すなわち、先のレベル低下信号を受けてから、第２基準時間Ｔｓ２が経過するまでに、次のレベル低下信号を受けていない場合には、オイルレベルの判定は許容レベルのままである。このため、報知器６３はオフ（停止）しており、エンジン１０は作動したままである。

一方、オイルレベルスイッチ５８が、第２基準時間Ｔｓ２よりも短時間Ｔｃ２（カウント時間Ｔｃ２）で、オン・オフ作動を繰り返した場合には、オン作動の回数Ｃｕをカウントし、回数Ｃｕが予め設定された基準回数Ｃｓに達したときに、オイルレベルの判定は下限レベルＬ１２に反転する。このため、報知器６３はオン（作動）して、図２（ｂ）に示すように潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが、下限レベルＬ１２まで低下していることを報知する。しかも、エンジン１０は停止する。

以上の説明から明らかなように、オイルレベル検出装置６０の作用及びオイルレベル検出方法をまとめると、次の通りである。
図１及び図２に示すように、エンジン１０の停止中と作動中とでは、潤滑油Ｌｕの油面の状況が異なるので、これに応じて、フロート５４の挙動も異なる。つまり、エンジン１０の停止中においては油面が変動せず、エンジン１０の作動中においては油面の上下動が大きい。

これに対し、オイルレベル検出装置６０は、潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断するための、図５及び図６に示す第１判断手段７５及び第２判断手段７６という、２つの判断手段を備えた。

第１判断手段７５は、エンジン１０の停止中で且つレベル低下の検出信号（可動接点５５の接触）が一定時間Ｔｓ１にわたって持続しているときに、現実にレベル低下であると判断するものであるから、エンジン１０の停止中におけるレベル検出に最適である。
一方、第２判断手段７６は、エンジン１０の作動中で且つレベル低下の検出信号を一定回数Ｃｓ受けたとき（Ｃｕ≧Ｃｓ）に、現実にレベル低下であると判断するものであるから、エンジン１０の作動中におけるレベル検出に最適である。

このように、オイルレベル検出装置６０に２つの判断手段７５，７６を備えただけの、簡単な構成によって、エンジン１０の停止中及び作動中の両方で、潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒを、より正確に且つ確実に検出することができる。

言い換えると、潤滑油Ｌｕの現実のレベル低下を判断するのに、第１判断基準及び第２判断基準という、２つの判断基準を設定したことを特徴とする。
第１判断基準は、エンジン１０の停止中で且つレベル低下の検出信号（可動接点５５の接触）が一定時間Ｔｓ１にわたって持続しているときに、現実にレベル低下であると判断するものであるから、エンジン１０の停止中におけるレベル検出に最適である。
一方、第２判断基準は、エンジン１０の作動中で且つレベル低下の検出信号を一定回数Ｃｓ受けたとき（Ｃｕ≧Ｃｓ）に、現実にレベル低下であると判断するものであるから、エンジン１０の作動中におけるレベル検出に最適である。

このように、エンジン１０の停止・作動を判断基準とするように、エンジン１０のオイルレベル検出方法に２つの判断基準を設定したので、エンジン１０の停止中及び作動中の両方で、現実の潤滑油ＬｕのレベルＬｒを、誤作動することなく、より正確に且つ確実に検出することができる。

さらには、図６に示すように、第２判断手段７６にリセット手段７７を備えている。従って、第２判断手段７６によって、エンジン１０の作動中におけるレベル検出をしているときに、検出信号を受ける時間の間隔Ｔｃ２が大きいときには、この検出信号が、通常の油面の上下動に伴う検出信号ではない（例えば、一時的なノイズである）と判断して、検出信号を受けた回数Ｃｕをリセットすることができる。
このようにリセットすることで、エンジン１０の作動中における潤滑油ＬｕのレベルＬｒを、より一層正確に且つ確実に検出することができる。

さらには、切替手段７８を設けたので、レベル低下の検出信号に応じて報知器６３を作動させるとともにエンジン１０を停止させる第１モードと、レベル低下の検出信号に応じて報知器６３を作動させるとともにエンジン１０の作動状態を続行させる第２モードとに、切替手段７８で切り替えることができる。

すなわち、１種類のオイルレベル検出装置６０を用いて、クランクケース１１内の潤滑油Ｌｕのレベルが一定以上低下したときに、エンジン１０を自動的に停止させる場合と停止させない場合とに、切替手段７８で切り替えることができる。

従って、１種類のオイルレベル検出装置６０だけで、エンジン１０を自動的に停止させる場合と停止させない場合の両方に、容易に対応することができる。１種類のオイルレベル検出装置６０を準備するだけですむので、オイルレベル検出装置６０の管理工数を低減し、製造コストを低減することができる。しかも、１種類のオイルレベル検出装置６０で、あらゆる種類の負荷（例えば、あらゆる作業形態の作業機など）に対応することができる。

なお、本発明の実施の形態において、図６に示すステップＳＴ２１は、オイルレベルスイッチ５８が「オフからオンに反転」したか否かについて判断する構成であればよい。このため、トリガパルス発生部６６は必ずしも必要なものではない。
例えば、オイルレベルスイッチ５８から制御部６５へ発する検出信号が「オフ信号からオン信号に反転」するたびに、制御部６５において割り込み処理を実行することで、ステップＳＴ２１において、「オフからオンに反転」したと判断することができる。

また、切替手段７８は、手動で切替スイッチ６４を切り替える構成に限定されるものではなく、例えばエンジン１０の作動形態に応じて自動的に切り替える構成であってもよい。
また、切替手段７８の有無は任意である。切替手段７８を廃止した場合には、ステップＳＴ２３でＹＥＳと判断した場合に、（１）ステップＳＴ２５〜ＳＴ２６を実行して報知器６３を作動させるとともにエンジン１０を停止させるか、又は（２）ステップＳＴ２７を実行して報知器６３を作動させるとともに、エンジン１０の作動状態をそのまま持続させるように、構成すればよい。

また、ステップＳＴ２５とステップＳＴ２６とは、少なくともいずれか一方を実行する構成であってもよい。
ＳＴ２５を廃止した場合には、ＳＴ２６でエンジン１０を停止させるだけとなる。
ＳＴ２６を廃止した場合には、ＳＴ２５で報知器６３を作動させるだけとなる。
エンジン１０を停止させるか否かについては、エンジン１０を搭載する負荷の特性、例えば各種作業機の特性によって決めることができる。

潤滑油Ｌｕの現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したことを、報知器６３によって報知する構成としては、次に示すように各種のものがある。
（１）表示ランプからなる報知器６３が点灯する。
（２）表示ランプからなる報知器６３が、通常は常時点灯してエンジン１０が正常状態であることを表示し、現実のレベルＬｒが下限レベルＬ１２まで低下したときには、消灯するか又は表示色違いの灯光を発する。
（３）ブザーや音声発生器等の警音器からなる報知器６３が、警報音や警報メッセージを発する。

本発明のオイルレベル検出装置６０は、クランクケース１１内に溜められた潤滑油Ｌｕのレベルを、エンジン１０の停止中及び作動中の両方で、正確に且つ確実に検出することができるものであるから、各種のエンジン１０に採用、特に農・作業機等に搭載される汎用エンジンや、自動車用エンジンの潤滑油Ｌｕのレベルを検出するのに好適である。

本発明に係るエンジンを正面から見た断面図である。 本発明に係るフロート式オイルレベル検出器の要部構成図兼作用図である。 本発明に係るエンジンの背面図である。 本発明に係るエンジンのオイルレベル検出装置の回路図である。 本発明に係る制御部の制御フローチャート（その１）である。 本発明に係る制御部の制御フローチャート（その２）である。 本発明に係るエンジン停止中におけるオイルレベル検出装置の作用図である。 本発明に係るエンジン作動中におけるオイルレベル検出装置の作用図である。 従来のエンジンのオイルレベル検出装置の構成図である。

符号の説明

１０…エンジン、１１…クランクケース、１４…クランク軸、４０…油掻き上げ部、５０…フロート式オイルレベル検出器、５４…フロート、５５…可動接点、５６…固定接点、６０…オイルレベル検出装置、６３…報知器、７５…第１判断手段、７６…第２判断手段、７７…リセット手段、Ｃｓ…基準回数（基準パルス数）、Ｃｕ…検出信号を受けた回数（パルスカウント数）、Ｌｒ…潤滑油の現実のレベル、Ｌｕ…潤滑油、Ｌ１２…下限レベル、Ｔｃ１…検出信号の持続している時間、Ｔｃ２…検出信号を受ける時間の間隔、Ｔｓ１…基準時間（第１基準時間）、Ｔｓ２…基準の時間の間隔（第２基準時間）。

Claims (4)

1. クランクケース内に、クランク軸の回転に伴い潤滑油を掻き上げて各摺動部分に供給する油掻き上げ部と、前記潤滑油のレベルを検出するフロート式オイルレベル検出器とを備えたエンジンであって、前記フロート式オイルレベル検出器は、前記潤滑油のレベルが予め設定された下限レベルまで低下したときに、フロートに設けた可動接点が固定接点に接触することで、レベル低下の検出信号を発するようにした、エンジンのオイルレベル検出装置において、
   前記エンジンのオイルレベル検出装置は、前記潤滑油の現実のレベル低下を判断する第１判断手段及び第２判断手段を備え、
   前記第１判断手段は、前記エンジンが停止中であるという条件と、前記検出信号の持続している時間が予め設定された基準時間に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、前記潤滑油の現実のレベルが前記下限レベルまで低下したと判断するように構成し、
   前記第２判断手段は、前記エンジンが作動中であるという条件と、前記検出信号を受けた回数が予め設定された基準回数に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、前記潤滑油の現実のレベルが前記下限レベルまで低下したと判断するように構成したことを特徴とするエンジンのオイルレベル検出装置。
2. 前記第２判断手段は、先の前記検出信号を受けてから、予め設定されている基準の時間が経過するまで、次の前記検出信号を受けないときには、前記検出信号を受けた回数をリセットする、リセット手段を備えていることを特徴とした請求項１記載のエンジンのオイルレベル検出装置。
3. 請求項１又は請求項２記載のエンジンのオイルレベル検出装置において、前記第２判断手段が前記潤滑油の現実のレベル低下を判断したときに、その判断に応じて前記エンジンを停止させる第１モードと、前記第２判断手段の判断に応じて報知器を作動させるとともに前記エンジンの作動状態を続行させる第２モードとに、切り替える切替手段を備えていることを特徴とするエンジンのオイルレベル検出装置。
4. クランクケース内における潤滑油のレベルが、予め設定された下限レベルまで低下したときに、フロートに設けた可動接点が固定接点に接触することで、フロート式オイルレベル検出器がレベル低下の検出信号を発するエンジンのオイルレベル検出方法において、
   前記エンジンのオイルレベル検出方法は、前記潤滑油の現実のレベル低下を判断する第１判断基準及び第２判断基準を設定したものであり、
   前記第１判断基準は、前記エンジンが停止中であるという条件と、前記検出信号の持続している時間が予め設定された基準時間に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、前記潤滑油の現実のレベルが前記下限レベルまで低下したと判断する基準であり、
   前記第２判断基準は、前記エンジンが作動中であるという条件と、前記検出信号を受けた回数が予め設定された基準回数に達したという条件との、２つの条件を満たしたときに、前記潤滑油の現実のレベルが前記下限レベルまで低下したと判断する基準であることを特徴としたエンジンのオイルレベル検出方法。

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