JP2013029061A - 警告装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な警告を防止しつつ、オイルレベルの低下を早期に検出して警告を発することができる警告装置を提供する。
【解決手段】オイルパンに貯留されたオイルを吸引してエンジンの各潤滑部位に供給するオイルポンプを備えたオイル供給装置に設けられ、オイルパン内のオイルレベルが低下したことを検出して警告を行う警告装置であって、オイルレベルが低下したことを警告するウォーニングランプと、エンジンの冷間始動時において、冷間始動後の予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に油圧Ｐ_ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となったことを条件として、ウォーニングランプを駆動してオイルレベルが低下した旨の警告を行うオイルレベル警告制御を実行するＥＣＵと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関のオイルレベルが低下したことを警告する警告装置に関する。

一般に、内燃機関であるエンジンの潤滑および冷却には、エンジンオイルが用いられる。潤滑および冷却に用いられるエンジンオイルは、オイルポンプによりオイルパンから吸引され、カムシャフト、シリンダやピストンなどのエンジンの各潤滑部位に供給され、再度オイルパンに戻るようになっている。

このようなエンジンでは、オイルパン内のエンジンオイルが不足すると、オイルストレーナが気泡率の高い油面近傍に位置することとなったり、場合によってはオイルストレーナがエンジンオイルの油面から外部に露出した状態となり、空気を吸引してしまう、いわゆるエア吸いが生ずる。エア吸いが生ずると、エンジンオイルの圧力が低下し、各潤滑部位に十分なエンジンオイルが供給されないという不具合が生ずる。

特に、エンジンの冷間始動時にあっては、エンジンオイルの粘性が高いため、供給されたエンジンオイルが再度オイルパンに戻るまでの時間が高油温時と比べて長い。このため、高油温時であればエア吸いが生じないようなオイルレベルであっても、一時的にオイルストレーナが気泡率の高い油面近傍に位置したり、油面から露出した状態、すなわちエア吸いが生ずる程度までオイルレベルが低下してしまう。

また、オイルストレーナが粘性の高いエンジンオイルを吸引すると、オイルストレーナ周りのエンジンオイルは吸引初期時に吸引されるが、その他のエンジンオイルはオイルポンプの吸引力に対して追従性が悪く、吸引され難い。このため、オイルストレーナとエンジンオイルとの間には、空気層が形成され易い。

このように、エンジンの冷間始動時においては、エンジンオイルの粘性が高いため、高油温時ほどオイルレベルが低下した状態でなくてもエア吸いが生じ易く、エンジンオイルが不足するおそれが高油温時と比べて高い。

エンジンの冷間始動時に限らずエンジンオイルの不足は、エンジンの焼き付きなどを生じさせてしまう。

そこで、従来より、エンジンオイルが不足したことを運転者に警告する警告装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の警告装置は、エンジンオイルの圧力（油圧）が基準圧より低いとき低圧信号を出力する油圧スイッチと、油圧スイッチの検出状態に基づき、警告音を発するブザーおよび警告表示を行うＬＥＤを駆動制御する制御手段とを備えている。制御手段は、油圧スイッチの低圧信号が所定の遅延時間以上、継続して出力されている場合に、ブザーおよびＬＥＤを駆動して運転者にエンジンオイルの不足を警告する油圧警告動作を実行するようになっている。この警告装置によれば、油圧が基準圧より低い状態が一定時間以上継続しないと警告を発さないため、油温の変動等に伴う一時的な油圧の低下を警告の対象から除外することができる。これにより、不要な警告がなくなり、警告の信頼性が向上する。

また、この警告装置では、エンジン始動から所定時間経過後に油圧スイッチの低圧信号が出力されている場合には、油圧異常とみなして警告を発するようになっている。ここで、上記所定時間は、前述の遅延時間よりも短く設定されている。このため、十分なエンジンオイルが供給されない程度までオイルレベルが低下している場合には、エンジン始動から短時間で警告を発することでエンジンの焼き付きなどを未然に防止することができる。

特開２０００−４５７４５号公報

しかしながら、従来の警告装置にあっては、エンジンオイルの基準圧が比較的低圧なため、特にエンジン始動時、十分なエンジンオイルが供給されない程度、換言すれば潤滑不足や冷却不足に起因した影響がエンジンに生じるおそれのある程度までオイルレベルが低下しないと、警告が発せられない構成となっている。エンジンに対する影響を考慮すると、オイルレベルの低下を早期に検出することが望ましい。

これに対して、オイルレベルの低下を早期に検出しようと基準圧を高めに設定すると、例えば高油温時や低回転時における一時的な油圧の低下を異常と判定して不要な警告がなされるおそれがある。

本発明は、上述のような従来の事情に鑑みてなされたもので、不要な警告を防止しつつ、オイルレベルの低下を早期に検出して警告を発することができる警告装置を提供することを目的とする。

本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記目的達成のため、（１）オイル貯留手段に貯留されたオイルを吸引して内燃機関の各潤滑部位に供給するオイルポンプを備えたオイル供給装置に設けられ、前記オイル貯留手段内のオイルレベルが低下したことを検出して警告を行う警告装置であって、前記オイルレベルが低下したことを警告する警告手段と、前記内燃機関の始動時の温度が所定の低温域である冷間始動時において、前記冷間始動後の予め定められた時間内に前記オイルの圧力が所定値以下となったことを条件として、前記警告手段を駆動して前記オイルレベルが低下した旨の警告を行うオイルレベル警告制御を実行する警告制御手段と、を備えた構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、オイルの粘性が高く、高油温時ほどオイルレベルが低下した状態でなくともエア吸いが生じ易い冷間始動時において、不要な警告を防止しつつ、オイルレベルの低下を早期に検出して警告を発することができる。すなわち、冷間始動時にオイルレベルが低下していると、始動後の早い段階でエア吸いが生じ、十分なオイルレベルが確保されている場合と比較してオイルの圧力（油圧）が早期に低下する。一方で、冷間始動時において十分なオイルレベルが確保されている場合には、油圧が所定値を越えた状態が、冷間始動後予め定められた時間以上維持される。本発明に係る警告装置では、オイルレベルが低下している場合には冷間始動後予め定められた時間内に油圧が所定値以下となるという油圧特性に基づき、オイルレベルが低下しているか否かを判断することができる。したがって、潤滑不足や冷却不足に起因した影響が内燃機関に生じるおそれのある程度までオイルレベルが低下する前にオイルレベルの低下を早期に検出し、警告することができる。

また、本発明に係る警告装置は、油圧特性からオイルレベルの低下を判断しているので、例えばオイルレベルを直接検出するオイルレベルセンサを不要とすることができる。このため、例えばオイルレベルに応じて昇降するフロートの高さ位置をポテンショメータで検知してオイルレベルを検知するフロート式など、大掛かりな構成でコストのかかるオイルレベルセンサを不要とした分だけ、コストを低減することができる。

また、本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記（１）に記載のオイルレベル低下警告装置において、（２）前記オイルレベル警告制御は、前記内燃機関の冷間始動時、かつ前記内燃機関の機関回転数が前記冷間始動時の機関回転数に維持されていることを条件として実行される構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、機関回転数が変化のない一定状態のときにオイルレベル警告制御を実行するので、オイルレベルが低下している場合には冷間始動後の予め定められた時間内に油圧が低下するという油圧特性を活用することができる。

また、本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記（１）または（２）に記載のオイルレベル低下警告装置において、（３）前記予め定められた時間は、少なくとも前記内燃機関の冷間始動時に前記オイルポンプが前記オイルレベルの低下により空気を吸い始める時間よりも長く設定されている構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、オイルレベルが低下している場合には冷間始動後にいわゆるエア吸いにより早期に油圧が低下するという油圧特性を、オイルレベル警告制御において利用することができる。

また、本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記（１）ないし（３）に記載のオイルレベル低下警告装置において、（４）前記所定値は、少なくとも前記オイルレベルが正常なときに前記予め定められた時間以上維持されるオイルの圧力よりも低い圧力に設定されている構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、冷間始動後の予め定められた時間内に、オイルレベルが正常か低下しているかを判断することができる。すなわち、油圧が冷間始動後予め定められた時間以上、所定値を越えた状態に維持されればオイルレベルが正常と判断でき、一方で油圧が冷間始動後予め定められた時間内に所定値以下となればオイルレベルが低下していると判断することができる。

また、本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記（１）ないし（４）に記載のオイルレベル低下警告装置において、（５）前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する水温検出手段を備え、前記警告制御手段は、前記水温検出手段により検出された冷却水の温度が所定の温度以下であることを条件として前記冷間始動時であると判断する構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、冷却水の温度から冷間始動時であるか否かを判断するので、内燃機関の冷間始動を高性能に検出でき、オイルレベル警告制御の判定精度を向上させることができる。

また、本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記（１）ないし（４）に記載のオイルレベル低下警告装置において、（６）前記オイルの温度を検出する油温検出手段を備え、前記警告制御手段は、前記油温検出手段により検出されたオイルの温度が所定の温度以下であることを条件として前記冷間始動時であると判断する構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、オイルの温度から冷間始動時であるか否かを判断するので、内燃機関の冷間始動を高性能に検出でき、オイルレベル警告制御の判定精度を向上させることができる。

また、本発明に係るオイルレベル低下警告装置は、上記（１）ないし（６）に記載のオイルレベル低下警告装置において、（７）前記オイルの圧力を検出する油圧検出手段を備え、前記警告制御手段は、前記予め定められた時間内に前記油圧検出手段により検出された前記オイルの圧力が所定値以下となったことを条件として前記オイルレベルが低下したと判断する構成を有する。

この構成により、本発明に係る警告装置は、油圧検出手段により検出されたオイルの圧力をオイルレベル警告制御に用いるので、オイルレベルを直接検出するオイルレベルセンサを不要とでき、コストを低減することができる。

本発明によれば、不要な警告を防止しつつ、オイルレベルの低下を早期に検出して警告を発することができる警告装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るオイル供給装置および警告装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンの概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンの各潤滑部位とオイルの流れを示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るＥＣＵにおいて実行されるオイルレベル警告制御を示すフローチャートである。 冷間始動時の油圧特性を示す図であって、（ａ）は、オイルレベル低下時の油圧特性を示す図であり、（ｂ）は、オイルレベル正常時の油圧特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る警告装置について、図面を参照して説明する。

本実施の形態では、駆動力源として車両に搭載される内燃機関に、本発明の実施の形態に係る警告装置を適用した例について説明する。まず、構成を説明する。

図１に示すように、車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、オイル供給装置３と、警告装置４とを含んで構成されている。

図２に示すように、エンジン２は、図示しない気筒内に往復移動可能に収容されたピストン２１が２往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルのガソリンエンジンである。このエンジン２は、気筒およびピストン２１をそれぞれ４つずつ備える直列４気筒のエンジンである。なお、気筒数は一例を示すもので４気筒に限られるものではない。また、エンジン２は、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンであってもよい。

エンジン２は、上記ピストン２１と、可変バルブタイミング機構（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ：以下、ＶＶＴという）２２と、クランクシャフト２３と、シリンダヘッド２７（図３参照）、シリンダブロック２８（図３参照）およびクランクケースからなるエンジンブロック２４と、気筒内に燃料を噴射する図示しない燃料噴射装置とを含んで構成されている。

ＶＶＴ２２は、運転状態に応じて吸気バルブ２５ａおよび排気バルブ２５ｂを最適な開閉タイミングに制御する機構である。ＶＶＴ２２は、吸気カムシャフト２６ａおよび排気カムシャフト２６ｂの軸方向端部にそれぞれ設けられたＶＶＴコントローラからなる。各ＶＶＴコントローラに油圧が供給されることにより、カムスプロケットに対する吸気カムシャフト２６ａ、排気カムシャフト２６ｂの位相を変更することができる。これにより、吸気バルブ２５ａおよび排気バルブ２５ｂの開閉タイミングを進角または遅角させることができる。各ＶＶＴコントローラに供給される油圧は、吸気側および排気側のオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ：Ｏｉｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）２２ａ、２２ｂにより制御される。

クランクシャフト２３は、クランクジャーナル２３ａを介してエンジンブロック２４に回転可能に支持されている。また、クランクシャフト２３は、コネクティングロッド２１ａを介してピストン２１に連結されており、ピストン２１の往復運動が伝達されて回転運動するようになっている。

図１および図２に示すように、オイル供給装置３は、オイル貯留手段としてのオイルパン３０と、オイルストレーナ３１と、オイルポンプ３２と、オイルポンプ３２から吐出されたエンジンオイル（以下、単にオイルという）を濾過するオイルフィルタ３３と、オイル通路３４と、オイル還流路３５とを含んで構成されている。ただし、図２においては、オイルフィルタ３３およびオイル還流路３５の図示を省略している。オイル供給装置３は、オイルパン３０に貯留されたオイルをオイルポンプ３２により吸引してエンジン２の各潤滑部位に供給し、各潤滑部位を潤滑および冷却するようになっている。各潤滑部位に供給されたオイルは、その後、滴下し再度オイルパン３０に戻るようになっている。このようなオイル供給装置３におけるオイルの循環について具体的に説明する。

図３に示すように、オイル供給装置３の循環系統３６は、複数の配管および通路により、オイルパン３０に貯留されたオイルをエンジン２の各潤滑部位に供給した後に、オイルパン３０に回収する系統として構成されている。

具体的には、図１および図３に示すように、オイルパン３０にはオイルストレーナ３１が浸漬されており、オイルストレーナ３１は、オイルパン３０に貯留されたオイルを濾過するようになっている。オイルパン３０に貯留されたオイルは、オイルストレーナ３１を通してオイルポンプ３２によって吸い上げられてオイルポンプ３２からオイル通路３４に吐出されるようになっている。オイル通路３４にはオイルフィルタ３３が介装されており、オイルフィルタ３３は、オイルに混入される異物を除去するようになっている。

オイルポンプ３２は、例えば、トロコイドポンプやギヤポンプなどで構成され、チェーンを介してクランクシャフト２３に連結されており、クランクシャフト２３とは別軸でクランクシャフト２３により等速駆動されるようになっている。なお、オイルポンプ３２は、チェーンによらず、クランクシャフト２３に直結されクランクシャフト２３により等速駆動される構造のものでもよい。

オイル通路３４の下流にはメインギャラリー３７が設けられており、メインギャラリー３７は、クランクシャフト２３（図２参照）に沿ってシリンダブロック２８の壁面内に延設されている。このメインギャラリー３７は、オイルポンプ３２により加圧されたオイルが供給され、供給されたオイルをシリンダヘッド２７やシリンダブロック２８に分岐して供給するものである。

シリンダヘッド２７およびシリンダブロック２８に分岐して供給されたオイルは、エンジン２の各潤滑部位に供給される。

例えば、シリンダブロック２８においては、供給されたオイルがクランクジャーナル２３ａ、クランクピン２３ｂ、コネクティングロッド２１ａ等の潤滑油や噴射手段としてのオイルジェット３８の作動油として、シリンダヘッド２７においては、カムジャーナル２９等の潤滑油やラッシュアジャスタ５０やＶＶＴ２２の作動油として用いられる。すなわち、本実施の形態においてエンジン２の各潤滑部位とは、クランクジャーナル２３ａ、クランクピン２３ｂ、コネクティングロッド２１ａ、オイルジェット３８、カムジャーナル２９、ラッシュアジャスタ５０およびＶＶＴ２２である。ただし、潤滑部位は上記潤滑部位に限定されるものではなく、エンジンの構成等に応じて適宜変更される。

ここで、オイルジェット３８は、エンジン２のピストン２１（図２参照）の底面に向けてオイルを噴射することで、燃焼ガスにさらされ熱負荷が高くなるピストン２１を冷却し、例えば、高負荷運転時での異常燃焼を防止しノッキングの抑制を図るものである。

さらに、オイル還流路３５は、オイルポンプ３２の吐出側のオイル通路３４に接続されており、このオイル還流路３５上にはリリーフバルブ３９が設けられている。このリリーフバルブ３９は、オイルポンプ３２の吐出側の油圧が所定値を越えたときに作動（開弁）してオイルをオイルパン３０にリリーフするものである。

次に、図１、図４および図５を参照して、警告装置４について説明する。

図１に示すように、警告装置４は、上述したオイル供給装置３に設けられ、オイルパン３０内のオイルレベルが低下したことを検出して警告を行う装置である。オイルレベルは、オイルパン３０内の油面の高さを表す。また、上記警告は、オイルレベルが低下したことを警告するものである。警告装置４は、警告時には後述するメータパネル４４に設けられたウォーニングランプ４５を点灯あるいは点滅させる。運転者やメンテナンスを行う際の作業者等は、このウォーニングランプ４５の状態を見てオイルレベルが低下しているかどうかを認識することができる。なお、警告装置４は、オイルレベル低下の警告として、ウォーニングランプ４５の点灯に代えて、あるいはウォーニングランプ４５の点灯とともに警報音あるいは音声を発生させるようにしてもよい。

警告装置４は、油圧センサ４０と、エンジン回転数センサ４１と、水温センサ４２と、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：以下、ＥＣＵという）４３と、メータパネル４４とを含んで構成されている。

油圧センサ４０は、オイルポンプ３２の吐出側のオイル通路３４に設けられるとともに、ＥＣＵ４３に接続されている。油圧センサ４０は、エンジン２の各潤滑部位に供給されるオイルの圧力、すなわち油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）を検出して、検出した油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）に応じた信号をＥＣＵ４３に出力するようになっている。本実施の形態における油圧センサ４０は、本発明に係る油圧検出手段を構成する。

エンジン回転数センサ４１は、クランクシャフト２３の回転角に基づいて機関回転数としてのエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を検出するようになっている。エンジン回転数センサ４１は、ＥＣＵ４３に接続されており、検出したエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）に応じた信号をＥＣＵ４３に出力するようになっている。なお、車両１がオートマチックトランスミッションを変速機として搭載している場合には、エンジン回転数センサ４１はトルクコンバータのポンプインペラの回転速度をエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）として検出してもよい。

水温センサ４２は、シリンダヘッド２７およびシリンダブロック２８（図３参照）のウォータジャケットを流通することによりエンジン２を冷却する冷却水の温度、すなわち水温Ｔ_Ｗ（℃）を検知するものである。この水温センサ４２は、シリンダブロック２８（図３参照）の外壁面に装着されるとともに、ＥＣＵ４３に接続されている。水温センサ４２は、例えば温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタによって構成されており、抵抗値の変化に応じて変化する電圧を水温Ｔ_Ｗ（℃）を表す信号としてＥＣＵ４３に出力するようになっている。本実施の形態における水温センサ４２は、本発明に係る水温検出手段を構成する。

ＥＣＵ４３は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを備えるマイクロコンピュータを含んで構成されている。ＲＯＭには、後述するファストアイドル制御やオイルレベル警告制御に用いられる制御プログラムや初期データおよび各種制御マップなどが予め記憶されている。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶された制御プログラムや初期データおよび各種制御マップなどに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいてファストアイドル制御やオイルレベル警告制御などの各種制御を実行するようになっている。

ＥＣＵ４３には、上述した通り、油圧センサ４０、エンジン回転数センサ４１および水温センサ４２が接続されている。さらに、ＥＣＵ４３には、油温センサ４６が接続されている。この油温センサ４６は、オイル供給装置３によって供給されるオイルの温度、すなわち油温Ｔ_Ｏ（℃）を検出し、検出した油温Ｔ_Ｏ（℃）に応じた信号をＥＣＵ４３に出力するようになっている。本実施の形態における油温センサ４６は、本発明に係る油温検出手段を構成する。

ＥＣＵ４３は、油圧センサ４０、エンジン回転数センサ４１および水温センサ４２から入力される信号に基づき、オイルレベル警告制御を実行するようになっている。すなわち、ＥＣＵ４３は、エンジン２の冷間始動時において、この冷間始動後の予め定められた時間内に油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が後述する基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となったことを条件として、後述するウォーニングランプ４５を駆動してオイルレベルが低下した旨の警告を行うオイルレベル警告制御を実行するようになっている。オイルレベル警告制御の詳細な制御内容は、後述する。本実施の形態におけるＥＣＵ４３は、本発明に係る警告制御手段を構成する。

また、ＥＣＵ４３は、水温センサ４２により検出された水温Ｔ_Ｗ（℃）が予め実験的に求めて記憶された冷間始動の基準水温Ｔ_ｂ（℃）以下であることを条件としてエンジン２の始動時の温度が所定の低温域である冷間始動であると判断するようになっている。基準水温Ｔ_ｂ（℃）は、エンジン２の始動が冷間始動に該当するかどうかの判断の基準となる温度であり、例えば４０℃〜６０℃に設定される。なお、ここに示した基準水温Ｔ_ｂ（℃）は、あくまで例示であってこれに限られるものではない。このように、本実施の形態に係る警告装置４は、水温Ｔ_Ｗ（℃）から冷間始動であるか否かを判断するので、エンジン２の冷間始動を高性能に検出でき、後述するオイルレベル警告制御の判定精度を向上させることができる。本実施の形態における基準水温Ｔ_ｂ（℃）は、本発明に係る所定の温度に相当する。

また、ＥＣＵ４３は、エンジン２の冷間始動から予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に油圧センサ４０により検出された油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となったことを条件として、オイルレベルが低下したと判断するようになっている。したがって、本実施の形態に係る警告装置４は、油圧センサ４０により検出された油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）を後述するオイルレベル警告制御に用いるので、オイルレベルを直接検出するオイルレベルセンサを不要とでき、コストを低減することができる。

メータパネル４４には、ウォーニングランプ４５が設けられており、このウォーニングランプ４５はＥＣＵ４３に接続されている。ウォーニングランプ４５は、オイルパン３０内のオイルレベルが低下したことを警告する警告灯である。本実施の形態におけるウォーニングランプ４５は、本発明に係る警告手段を構成する。

次に、図４を参照して、警告装置４のＥＣＵ４３で実行されるオイルレベル警告制御について説明する。

図４に示すように、ＥＣＵ４３は、エンジン２（図２参照）が始動されると（ステップＳ１）、このときの水温Ｔ_Ｗ（℃）を水温センサ４２から取得する。エンジン２が始動されたか否かは、例えば図示しないイグニッションスイッチがＯＮとされたか否かやエンジン回転数センサ４１の検出結果に基づき、ＥＣＵ４３により判断される。

次いで、ＥＣＵ４３は、取得したエンジン始動時の水温Ｔ_Ｗ（℃）が予め実験的に求めて記憶された冷間始動の基準水温Ｔ_ｂ（℃）以下か否かを判断する（ステップＳ２）。

ＥＣＵ４３は、水温Ｔ_Ｗ（℃）が基準水温Ｔ_ｂ（℃）以下でない、すなわち基準水温Ｔ_ｂ（℃）を越えている場合には、本処理を終了する。

一方、ＥＣＵ４３は、水温Ｔ_Ｗ（℃）が基準水温Ｔ_ｂ（℃）以下の場合には、冷間始動であると判断して、エンジン回転数センサ４１からエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を取得する（ステップＳ３）。エンジン２の冷間始動時には、いわゆるファストアイドル制御と称される暖機促進制御がなされ、エンジン２のアイドル回転数が冷間始動時でない通常時のアイドル回転数よりも高い、例えば１０００（ｒｐｍ）程度に設定される。これにより、エンジン２の暖機が促進される。本実施の形態では、このファストアイドル制御時に設定されるアイドル回転数をファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）とする。

次いで、ＥＣＵ４３は、ステップＳ３で取得したエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がエンジン２の冷間始動時のエンジン回転数、すなわちファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）と同じか否かを判断する（ステップＳ４）。本ステップの判断は、車両１が発進したか否か、すなわち走行中か否かを判断するもので、例えばエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）と同じであれば車両１が発進していないアイドリング状態であると判断できる。ただし、ここで言うエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）と同じとは、両者が完全に一致する場合に限られない。例えば、アイドリング状態でも補機の駆動状態によりエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が下がる場合等もあることから、このような場合も考慮してエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）とファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）との同一性が判断される。つまり、検出したエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）に対して補機等の駆動状態により変化し得るエンジン回転数の範囲に含まれるか否かにより、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）とファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）との同一性を判断するのが好ましい。

ＥＣＵ４３は、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）と同じでない場合、例えばエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）を大きく越えている場合には車両１が発進したものと判断して本処理を終了する。

一方、ＥＣＵ４３は、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）と同じ、すなわちファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）に維持されていると判断した場合には、油圧センサ４０から油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）を取得する（ステップＳ５）。

次いで、ＥＣＵ４３は、取得した油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が予め実験的に求めて記憶された基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下か否かを判断する（ステップＳ６）。基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）は、オイルレベルが低下しているか否かを判断するための基準となる油圧であり、例えば３００（ｋＰａ）〜４００（ｋＰａ）に設定される。なお、ここに示した基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）は、あくまで例示であってこれに限られるものではなく、エンジン２の仕様等により任意の油圧に設定される。本実施の形態における基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）は、本発明に係る所定値に相当する。

ＥＣＵ４３は、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下の場合には、ウォーニングランプ４５を点灯させる（ステップＳ７）。ＥＣＵ４３は、ウォーニングランプ４５を点灯させることにより、運転者に対しオイルレベルが低下したことを警告することができる。運転者は、ウォーニングランプ４５の点灯を見て、オイルの補充、交換など必要な措置を講ずることができる。

一方、ＥＣＵ４３は、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下でない、すなわち基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えている場合には、エンジン２の始動後から予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内か否かを判断する（ステップＳ８）。このような計時は、例えばＥＣＵ４３に設けられたタイマにより実行される。タイマは、例えばイグニッションがＯＮとなった後から上記計時を開始する。予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）は、エンジン２の冷間始動後の油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）の変化からオイルレベルの異常を検知可能な時間であり、例えば１０（ｓｅｃ）程度に設定される。具体的には、図５（ａ）に示すように、オイルレベルが低下している場合には、エンジン２の冷間始動後に一旦上昇した油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下に落ち込むことになる。一方で、図５（ｂ）に示すように、オイルレベルが正常な場合には、エンジン２の冷間始動後に一旦上昇した油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）以上、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた状態に維持される。このように、予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）は、オイルレベル正常時における油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）がオイルレベル異常時の油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）よりもエンジン２の冷間始動後から長い時間、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた状態に維持されるという点を考慮して設定されるものである。

ＥＣＵ４３は、ステップＳ８において、エンジン２の始動後から予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内であると判断した場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３以降の処理を繰り返し実行する。このとき、仮にステップＳ６において、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となった場合には、図５（ａ）に示すように、エンジン２の冷間始動後に一旦上昇した油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下に落ち込んだこととなる。したがって、ＥＣＵ４３は、オイルレベルが低下しているものと判断してステップＳ７においてウォーニングランプ４５を点灯させる。一方で、再度ステップＳ６において、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えている場合には、再びステップＳ８において、エンジン２の始動後から予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内か否かを判断する。このとき、エンジン２の始動後から予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）以上、経過した場合には、図５（ｂ）に示すように、エンジン２の冷間始動後に一旦上昇した油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）以上、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた状態に維持されたこととなる。したがって、ＥＣＵ４３は、オイルレベルが正常であると判断して、本処理を終了する。

また、上記オイルレベル警告制御において、ステップＳ８を経ることなく、ステップＳ７に移行した場合は、例えば車両１が相当の期間運転されていなかったこと等を理由に、オイルレベルが著しく低下していたと判断することができる。この場合には、ＥＣＵ４３は、直ちにウォーニングランプ４５を点灯させ、運転者に警告することとなる。

このように、オイルレベル警告制御は、エンジン２の冷間始動時であって、かつエンジン２のエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）がファストアイドル回転数Ｎｅ_{ｆｉｄｌｅ}（ｒｐｍ）に維持されていることを条件としてＥＣＵ４３により実行される。したがって、本実施の形態に係る警告装置４は、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が変化のない一定状態のときにオイルレベル警告制御を実行するので、オイルレベルが低下している場合には冷間始動後の予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が低下するという後述する油圧特性を活用することができる。

次に、図５（ａ）、（ｂ）を参照して、冷間始動時の油圧特性について説明する。

図５（ａ）は、オイルレベルが低下している状態でエンジン２を冷間始動したときの油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）および油温Ｔ_Ｏ（℃）の変化を示すものである。また、図５（ｂ）は、オイルレベルが正常な状態でエンジン２を冷間始動したときの油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）および油温Ｔ_Ｏ（℃）の変化を示すものである。また、本実施の形態においてオイルレベル正常時とは、十分なオイルがオイルパン３０内に貯留されている状態を指し、冷間始動時において各潤滑部位に供給されたオイルがオイルパン３０に戻るまでに相当の時間を要する場合であっても、オイルストレーナ３１が油面近傍に位置したり、油面から露出するようなことのないオイルレベルが確保されている状態である。一方、オイルレベル低下時とは、オイルレベル正常時に比べて油面の高さが低くなっている状態を指し、具体的には、エンジン始動直後から十分な油圧を確保できない程にオイルレベルが著しく低下した状態ではないが、冷間始動後早期にエア吸いが生じる程度までオイルレベルが低下した状態を指す。

まず、図５（ｂ）に示すように、オイルレベル正常時にエンジン２を冷間始動すると、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）は、ファストアイドル制御により高めに設定されたエンジン回転数（ｒｐｍ）に基づき、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越える値まで上昇する。その後、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）は、徐々に低下するが、少なくともエンジン始動から時間ｔ（ｓｅｃ）以上、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた値で推移する。その後、時間ｔ（ｓｅｃ）を経過した後の油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）は、エンジン２の暖機が進み油温Ｔ_Ｏ（℃）が上昇するにつれ、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となる。

これに対し、図５（ａ）に示すように、オイルレベル低下時にエンジン２を始動すると、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）は、オイルレベル正常時と同様、一旦は基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越える値まで上昇する。これは、オイルレベル正常時に比べてオイルレベルが低下しているものの、まだエア吸いが生じる程度までオイルレベルが低下していないことによるものである。つまり、エンジン始動の初期段階においては、オイルストレーナ３１が十分にオイルを吸引できる程度のオイルレベルが確保されているため、吸引可能なオイルにより油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が上昇する。

このとき、エンジン始動の初期段階で吸引されたオイルは、粘性が高いため、エンジン２の各潤滑部位に留まり易く、オイルパン３０に滴下し難い。このため、オイルレベルは、吸引されたオイルの分だけ一時的に低下してしまう。このとき、もともとのオイルレベルが正常時と比べて低下しているため、オイルストレーナ３１が気泡率の高い油面近傍に位置することとなったり、場合によってはオイルストレーナ３１が油面から外部に露出した状態となり易い。したがって、エンジン始動から時間ｔ（ｓｅｃ）が経過する前に、エア吸いが生じ、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下に落ち込むこととなる。ここで、エンジン始動から一旦上昇した油圧が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下になるまでの時間を油圧低下時間という。上述の通り、オイルレベル正常時においても時間の経過とともに油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となるが、オイルレベル低下時における上記油圧低下時間は、オイルレベル正常時の油圧低下時間と比べてはるかに短い。

そこで、本実施の形態では、オイルレベル正常時およびオイルレベル低下時の油圧低下時間の違いに着目し、これを利用することでオイルレベルの低下を早期に検出することを可能とした。

したがって、上記時間ｔ（ｓｅｃ）は、少なくともエンジン２の冷間始動時にオイルポンプ３２がオイルレベルの低下により空気を吸い始める時間よりも長く設定される。さらに、上記時間ｔ（ｓｅｃ）は、オイルレベル正常時の油圧低下時間よりも短く設定されることが好ましい。本実施の形態に係る警告装置４は、オイルレベルが低下している場合には冷間始動後にエア吸いにより早期に油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が低下するという油圧特性を、オイルレベル警告制御において利用することができる。

また、上記基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）は、少なくともオイルレベルが正常なときに時間ｔ（ｓｅｃ）以上維持される油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）よりも低い油圧に設定されている。本実施の形態に係る警告装置４は、冷間始動後の予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に、オイルレベルが正常か低下しているかを判断することができる。すなわち、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が冷間始動後予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）以上、基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた状態に維持されればオイルレベルが正常と判断でき、一方で油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が冷間始動後予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）内に基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となればオイルレベルが低下していると判断することができる。

これら油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）や時間ｔ（ｓｅｃ）は、ＥＣＵ４３によって監視され、上述したオイルレベル警告性制御に利用される。

以上のように、本実施の形態に係る警告装置４は、オイルの粘性が高く、高油温時ほどオイルレベルが低下した状態でなくともエア吸いが生じ易い冷間始動時において、不要な警告を防止しつつ、オイルレベルの低下を早期に検出して警告を発することができる。

すなわち、エンジン２の冷間始動時にオイルレベルが低下していると、エンジン始動後の早い段階でエア吸いが生じ、十分なオイルレベルが確保されている場合と比較して油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が早期に低下する。一方で、冷間始動時において十分なオイルレベルが確保されている場合には、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越えた状態が、冷間始動後予め定められた時間ｔ（ｓｅｃ）以上維持される。

本実施の形態に係る警告装置４では、オイルレベルが低下している場合には冷間始動後、上記時間ｔ（ｓｅｃ）内に油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下となるという油圧特性に基づき、オイルレベルが低下しているか否かを判断することができる。したがって、潤滑不足や冷却不足に起因した影響がエンジン２に生じるおそれのある程度までオイルレベルが低下する前にオイルレベルの低下を早期に検出し、警告することができる。

また、本実施の形態に係る警告装置４は、油圧特性からオイルレベルの低下を判断しているので、例えばオイルレベルを直接検出するオイルレベルセンサを不要とすることができる。このため、例えばオイルレベルに応じて昇降するフロートの高さ位置をポテンショメータで検知してオイルレベルを検知するフロート式など、大掛かりな構成でコストのかかるオイルレベルセンサを不要とした分だけ、コストを低減することができる。

なお、本実施の形態においては、本発明の実施の形態に係る警告装置を車両用内燃機関に適用した例について説明したが、動力源として内燃機関を用いるものであれば適用可能であり、例えばいわゆるハイブリッド車や自動二輪車などに搭載される内燃機関はもとより、船舶や建設設備など車両以外のものに搭載される内燃機関にも適用可能である。

また、本実施の形態においては、ＥＣＵ４３は、水温センサ４２から取得した水温Ｔ_Ｗ（℃）に基づき、エンジン２の始動が冷間始動に該当するか否かを判断したが、これに限らず、油温センサ４６から油温Ｔ_Ｏ（℃）を取得し、取得した油温Ｔ_Ｏ（℃）に基づき、エンジン２の始動が冷間始動に該当するか否かを判断するようにしてもよい。この場合、冷間始動の判断の基準となる基準油温は、基準水温Ｔ_ｂ（℃）と同様、例えば４０℃〜６０℃に設定される。したがって、ＥＣＵ４３は、油温センサ４６により検出された油温Ｔ_Ｏ（℃）が所定の温度である基準油温以下であることを条件として、エンジン２の始動が冷間始動であると判断する。このような警告装置は、油温Ｔ_Ｏ（℃）から冷間始動時であるか否かを判断するので、エンジン２の冷間始動を高性能に検出でき、オイルレベル警告制御の判定精度を向上させることができる。

また、本実施の形態においては、ＥＣＵ４３は、油圧センサ４０の検出結果を用いてオイルレベル警告制御を実行するようにしたが、油圧センサ４０に代えて油圧スイッチを設けて、この油圧スイッチからの入力信号を用いてオイルレベル警告制御を実行するようにしてもよい。油圧スイッチとしては、例えば油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が上述の基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）以下の場合にＯＮ信号をＥＣＵ４３に出力し、油圧Ｐ_Ｏ（ｋＰａ）が上述の基準油圧Ｐ_ｂ（ｋＰａ）を越える場合にＯＦＦ信号を出力するものを用いる。したがって、ＥＣＵ４３は、図４に示すフローチャートのステップＳ６において、油圧スイッチからＯＮ信号が入力されているか否かを判断することにより、本実施の形態と同様のオイルレベル警告制御を実行可能となる。このとき、ステップＳ５は省略される。

以上説明したように、本発明に係る警告装置は、不要な警告を防止しつつ、オイルレベルの低下を早期に検出して警告を発することができ、内燃機関のオイルレベルが低下したことを警告する警告装置に有用である。

２ エンジン（内燃機関）
３ オイル供給装置
４ 警告装置
３０ オイルパン（オイル貯留手段）
３１ オイルストレーナ
３２ オイルポンプ
４０ 油圧センサ（油圧検出手段）
４１ エンジン回転数センサ
４２ 水温センサ（水温検出手段）
４３ ＥＣＵ（警告制御手段）
４４ メータパネル
４５ ウォーニングランプ（警告手段）
４６ 油温センサ（油圧検出手段）

Claims (7)

1. オイル貯留手段に貯留されたオイルを吸引して内燃機関の各潤滑部位に供給するオイルポンプを備えたオイル供給装置に設けられ、前記オイル貯留手段内のオイルレベルが低下したことを検出して警告を行う警告装置であって、
   前記オイルレベルが低下したことを警告する警告手段と、
   前記内燃機関の始動時の温度が所定の低温域である冷間始動時において、前記冷間始動後の予め定められた時間内に前記オイルの圧力が所定値以下となったことを条件として、前記警告手段を駆動して前記オイルレベルが低下した旨の警告を行うオイルレベル警告制御を実行する警告制御手段と、を備えたことを特徴とする警告装置。
2. 前記オイルレベル警告制御は、前記内燃機関の冷間始動時、かつ前記内燃機関の機関回転数が前記冷間始動時の機関回転数に維持されていることを条件として実行されることを特徴とする請求項１に記載の警告装置。
3. 前記予め定められた時間は、少なくとも前記内燃機関の冷間始動時に前記オイルポンプが前記オイルレベルの低下により空気を吸い始める時間よりも長く設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の警告装置。
4. 前記所定値は、少なくとも前記オイルレベルが正常なときに前記予め定められた時間以上維持されるオイルの圧力よりも低い圧力に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の警告装置。
5. 前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出する水温検出手段を備え、
   前記警告制御手段は、前記水温検出手段により検出された冷却水の温度が所定の温度以下であることを条件として前記冷間始動時であると判断することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の警告装置。
6. 前記オイルの温度を検出する油温検出手段を備え、
   前記警告制御手段は、前記油温検出手段により検出されたオイルの温度が所定の温度以下であることを条件として前記冷間始動時であると判断することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の警告装置。
7. 前記オイルの圧力を検出する油圧検出手段を備え、
   前記警告制御手段は、前記予め定められた時間内に前記油圧検出手段により検出された前記オイルの圧力が所定値以下となったことを条件として前記オイルレベルが低下したと判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の警告装置。

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