JP2013044241A - 警告装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して異常手段による警告を行うことができる警告装置を提供すること。
【解決手段】警告装置４は、オイルパン３０に貯留されたオイルがオイルポンプ３２によってエンジン２の被供給部位に供給されてからオイルパン３０に回収されるまでの期間をオイル循環期間とし、時間的に連続するそれぞれのオイル循環期間内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、ウォーニングランプ４５に異常信号を出力するＥＣＵ４３を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、警告装置に関し、特に、内燃機関のオイル吐出圧の異常が発生したことを運転者に警告する警告装置に関する。

従来、オイルパンに貯留されたオイルをオイルポンプから吐出して被供給部位に供給する内燃機関のオイル供給装置が知られている。

通常、被供給部位は、油圧式可変動弁機構や動弁系の油圧式ラッシュアジャスタ等、内燃機関に搭載される油圧駆動部品や、クランクシャフトやカムシャフトの回転摺動部位といった内燃機関の潤滑部品を含んで構成されている。

オイルポンプから吐出されるオイルは、これらの複数の被供給部位に対して、例えば、油圧式可変動弁機構、油圧式ラッシュアジャスタ、内燃機関の潤滑部品といった順にオイル供給経路を通じて供給される。

従来、車両に搭載される内燃機関において、内燃機関の潤滑および冷却に使用するオイルを内燃機関、船舶、あるいは建設機械等の被供給部位に送給するオイル供給装置として、内燃機関の回転数に比例したオイル吐出量に設定されるオイルポンプが用いられている。

ところで、オイルパンに貯留されるオイルは、オイルポンプによって被供給部位に供給された後、オイルパンに回収される。

このとき、オイルパンに貯留されるオイル量が少ないと、オイルパンに回収されるオイルの回収効率が悪化し、オイルパン内に貯留されるオイルレベル（油面高さ）が適正量に対して低下、すなわち、不足する。

このようにオイルレベルが低下すると、オイルパンからオイルポンプに向けてオイルを吸い上げるためのストレーナは、空気を吸い込む状態（以下、この状態をエア吸いと呼ぶ）となる可能性がある。

オイルポンプがエア吸い状態になると、オイルポンプから吐出されるオイル吐出圧が低下してしまうため、オイルポンプから被供給部位に充分なオイル吐出量およびオイル吐出圧のオイルを供給することができず、例えば、潤滑部品の潤滑性が悪化したり、油圧駆動部品の異常挙動が発生してしまうおそれがある。

このため、オイル吐出圧の異常を検知し、オイルパンに貯留されるオイルレベルが低下したことやオイル供給経路内のオイル圧力が低下したことを運転者に警告し、被供給部位へのオイル供給不足が発生したことを運転者に知らせたり、運転者にオイルの点検または補充する対応を促す必要がある。

従来、オイル吐出圧の異常を検知して警告を行う警告装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この警告装置は、オイルタンクに貯留されるオイルをオイルポンプによりオイル供給経路を経て内燃機関の被供給部位に供給するものであり、オイル供給経路の油圧をリニアに検知する油圧センサと、オイルポンプからオイル供給経路に吐出されたオイルの圧力変動が一定時間内で所定回数繰り返される場合に警告を発する警告手段とを備えたものから構成されている。

ここで、オイル供給装置は、オイルパンに貯留されるオイルレベルが低下してエア吸いが発生すると、オイルポンプが気泡を噛み込む、所謂、エア噛みを起こしてしまい、オイル吐出圧の変動が発生してしまう。

このため、従来の警告装置は、オイルの圧力変動が一定時間内で所定回数繰り返される場合に警告をオイルレベルが低下したものと判断して、オイル吐出圧の異常が発生したことを警告手段により警告するようにしている。

特開２０００−２４０４２０号公報

しかしながら、このような従来の警告装置にあっては、オイルポンプからオイル供給経路に吐出されたオイルの圧力変動が一定時間内で所定回数繰り返される場合に警告を発するようになっているため、一定時間内の圧力変動周期が長い場合には、警告を発することができない。

例えば、圧力変動周期が、オイルパンに貯留されたオイルがオイルポンプによって被供給部位に供給されてからオイルパンに回収されるまでのオイル循環期間まで延びた場合には、オイルの圧力変動が一定時間内で１回だけ発生することになる。このため、圧力変動周期が長い場合には、警告装置は、オイル吐出圧が正常であるものと判断してしまい、オイルレベルが低下したことやオイル供給経路内のオイル吐出圧が低下したことを正確に判定して警告することができず、被供給部位を構成する潤滑部品の潤滑性や油圧駆動部品の挙動が悪化してしまうという問題があった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して異常手段による警告を行うことができる警告装置を提供することを目的とする。

本発明に係る警告装置は、上記目的を達成するため、（１）オイル貯留手段に貯留されるオイルを内燃機関の複数の被供給部位に供給して前記オイル貯留手段に回収するオイル供給経路と、前記オイル貯留手段に貯留されたオイルを前記オイル供給経路に吐出するオイルポンプとを備えた内燃機関に設けられた警告装置であって、前記オイル貯留手段に貯留されたオイルが前記オイルポンプによって前記被供給部位に供給されてから前記オイル貯留手段に回収されるまでの期間をオイル循環期間とし、時間的に連続する前記オイル循環期間内において前記オイルポンプから前記オイル供給経路に吐出されるオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、前記積算値が判定値以上となったことを条件として、異常信号を出力する異常判定手段と、前記異常判定手段から出力される前記異常信号に基づいて警告を行う警告手段とを備えたものから構成されている。

この警告装置は、オイル循環期間内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間の積算値が判定値以上となったことを条件として、警告手段に異常信号を出力するので、オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して運転者に警告することができる。

このため、オイル貯留手段に貯留されるオイルレベルが低下したこと、または、オイルポンプからオイル供給経路に吐出されるオイルの吐出圧が低下したことを確実に検知して警告することができる。この結果、内燃機関の被供給部位を構成する潤滑部品の潤滑性や油圧駆動部品の挙動が悪化するのを防止することができる。
上記（１）の警告装置において、（２）前記オイルポンプのオイル吐出圧を検知する圧力検知手段を有し、前記異常判定手段は、前記圧力検知手段からの検知情報に基づいて前記オイル吐出圧の圧力値を取得するものから構成されている。

この警告装置の異常判定手段は、圧力検知手段からの検知情報に基づいてオイル吐出圧の圧力値を取得するので、オイルポンプから吐出されたオイル吐出圧の実測値からオイル吐出圧の圧力変動を確実に検知することができる。

上記（１）または（２）の警告装置において、（３）前記オイルポンプから前記オイル供給経路に吐出されるオイル温度を検知する油温検知手段を有し、前記異常判定手段は、前記油温検知手段の検知情報に基づいて前記オイル循環期間および前記判定値を変更して設定するものから構成されている。

この警告装置は、オイルポンプからオイル供給経路に吐出されるオイル温度に基づいてオイル循環期間および判定値を変更して設定するので、オイルの粘性に応じた最適なオイル循環期間および判定値を設定することができる。

例えば、オイルが低温の場合には、オイルの粘性が高くなるため、オイル循環期間が長くなる。また、オイルが高温の場合には、オイルの粘性が低くなるため、オイル循環期間がオイルの高温時よりも短くなる。

このため、オイルが低温の場合には、オイル循環期間を長く設定するとともに長く設定されたオイル循環期間に応じて判定値を長く設定する。また、オイルが高温の場合には、オイル循環期間を短く設定するとともに、短いオイル循環期間に応じて判定値を短く設定する。

この結果、オイル温度に応じて設定されたオイル循環期間内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、警告手段に異常信号を出力するので、オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して運転者に警告することができる。

このため、オイル吐出圧の異常を検知するための精度を向上させることができ、オイルレベルが低下したこと、または、オイル供給経路のオイル吐出圧が低下したものと判断するための精度を向上させることができる。

上記（１）または（２）に記載の警告装置において、（４）前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検知する冷却水温検知手段を有し、前記異常判定手段は、前記冷却水温検知手段の検知情報に基づいて前記オイル循環期間および前記判定値を変更して設定するものから構成されている。

この警告装置は、内燃機関を冷却する冷却水の温度に基づいてオイル温度を推定し、オイルの粘性に応じた最適なオイル循環期間および判定値を設定することができる。

この結果、冷却水の温度に応じて設定されたオイル循環期間内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、異常信号を出力することにより、オイル吐出圧が低下したことを検知することができる。このため、オイルレベルが低下したこと、または、オイル供給経路のオイル吐出圧が低下したものと判断するための精度を向上させることができる。

上記（３）の警告装置において、前記異常判定手段は、（５）前記油温センサからの検知情報に基づき、前記オイルポンプから吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、前記計数値を積算する処理を実行しないように構成されている。

この警告装置は、オイルポンプから吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、計数値を積算する処理を実行しないので、警告手段に異常信号を出力しないようにすることができる。

例えば、冷間始動時にオイル温度が非常に低い場合には、オイル供給経路に粘性の高いオイルが詰まっていることから、オイルポンプからオイル供給経路にオイルを吐出したときにオイル吐出圧が急激に上昇し、オイル供給経路に詰まっているオイルがオイルポンプから吐出されたオイルによって流されたときにオイル吐出圧が急激に低下する現象が発生する。

このような場合に、異常判定手段がオイルレベルの低下を判定する処理を実行すると、オイルレベルが低下していない状況にあるにもかかわらず、オイル循環期間内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、オイル吐出圧が異常であると誤判定してしまうおそれがある。

本発明の警告装置は、オイルポンプから吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、計数値を積算する処理を禁止することにより、オイル吐出圧が異常であると誤判定するのを防止することができる。このため、オイルレベルが低下したこと、または、オイル供給経路のオイル吐出圧が低下したものと誤判定してしまうのを防止することができる。

上記（１）〜（５）の警告装置において、（６）前記オイルポンプの回転数を検知する回転数検知手段を備え、前記異常判定手段は、前記回転数検知手段からの検知情報に基づき、前記オイルポンプの単位時間当たりの回転数差が予め設定された回転数差以上であることを条件として、前記計数値を積算する処理を実行しないように構成されている。

この警告装置は、オイルポンプの単位時間当たりの回転数差が予め設定された回転数差以上であることを条件として、異常判定手段が計数値を積算する処理を実行しないので、オイルポンプの回転数が大きく変動してオイル吐出圧が大きく変動する場合に、オイル吐出圧が正常であるにもかかわらず、大きく変動するオイル吐出圧に基づいてオイル吐出圧が異常であると誤判定してしまうのを防止することができる。

上記（１）〜（６）の警告装置において、（７）前記異常判定手段は、前記オイル循環期間が複数回連続したときの期間内において前記オイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、前記積算値が判定値以上となったことを条件として、異常信号を出力するものから構成されている。

この警告装置は、オイル循環期間が複数回連続したときの期間内においてオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間の積算値が判定値以上となったことを条件として、異常信号を出力するので、オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して運転者に警告することができる。

本発明によれば、オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して異常手段による警告を行うことができる警告装置を提供することができる。

本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図であり、警告装置を備えたオイル供給装置の概略構成である。 本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図であり、エンジンの概略斜視図である。 本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図であり、エンジンの各被供給部位とオイルの流れを示すブロック図である。 本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図であり、一定のエンジン回転数および一定のオイル温度の条件下でのオイルパンのオイルレベル毎のオイル吐出圧と時間との関係を示す図である。 本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図であり、オイル吐出圧異常警告制御処理のフローチャートである。 本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図であり、冷間運転時の油圧特性を示す図である。

以下、本発明に係る警告装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図６は、本発明に係る警告装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、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、所謂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、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。

ＶＶＴ２２は、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の位相を変更して吸気バルブ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。

ＶＶＴ２２の各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。

但し、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の被供給部位に供給し、被供給部位を潤滑および冷却したり、油圧駆動部品を作動するようになっている。

各被供給部位に供給されたオイルは、その後、エンジンブロック２４内を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のオイル供給経路３６は、オイル通路３４を含んで構成されており、オイル供給経路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の各被供給部位に供給した後に、オイルパン３０に回収する循環経路として構成されている。

すなわち、オイル供給経路３６は、オイルパン３０に貯留されたオイルをオイルポンプ３２によってエンジン２の各被供給部位に供給した後、オイルパン３０に回収するまでのオイルの循環経路である。

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等で構成され、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にはオイルポンプ３２により加圧されたオイルが供給されるようになっており、メインギャラリー３７に供給されたオイルは、シリンダヘッド２７やシリンダブロック２８に分岐して供給されるようになっている。

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の各被供給部位に供給される。

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潤滑部品を構成する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等の潤滑油や油圧駆動部品を構成するオイルジェット３８の作動油として、シリンダヘッド２７においては、潤滑部品を構成するカムジャーナル２９等の潤滑油や油圧駆動部品を構成する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の各被供給部位とは、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。但し、被供給部位は上記被供給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、燃焼ガスに晒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（吐出圧）が所定値を超えたときに作動（開弁）してオイルをオイルパン３０またはオイルポンプ３２内にリリーフするものである。

図１において、警告装置４は、オイル供給装置３に設けられており、オイルパン３０内のオイルレベルが低下したこと、または、オイルポンプ３２からオイル供給経路３６内に吐出されたオイル吐出圧が低下したことを検知して警告を行う装置である。なお、オイルレベルとは、オイルパン３０内の油面の高さを表す。

警告装置４は、オイルレベルの低下したこと、オイル供給経路３６内のオイル吐出圧が低下したことを警告するときに、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ようになっている。

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、または、オイル供給経路３６内のオイル吐出圧が低下したか否か認識することができる。なお、警告装置４は、オイル吐出圧の異常が発生したことの警告として、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の点灯とともに警告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、油温センサ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、圧力検知手段を構成しており、オイルポンプ３２の吐出側のオイル通路３４に設けられており、油圧センサ４０は、オイルポンプ３２からエンジン２の各被供給部位に供給されるオイル圧力、すなわち、オイルポンプ３２の吐出圧を検知して、吐出圧に応じた信号をＥＣＵ４３に出力するようになっている。

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（ｒｐｍ）を検知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、検知したエンジン回転数（ｒｐｍ）に応じた信号をＥＣＵ４３に出力するようになっている。

また、オイルポンプ３２は、エンジン２と同期して駆動されるものであり、エンジン回転数センサ４１によってオイルポンプ３２の回転数が検知されることになる。本実施の形態では、エンジン回転数センサ４１が回転数検知手段を構成している。

油温センサ４２は、油温検知手段を構成しており、オイルポンプ３２から吐出されるオイル温度を検知するようになっている。この油温センサ４２は、オイルポンプ３２の吐出側のオイル通路３４に設けられており、ＥＣＵ４３に電気的に接続されている。

油温センサ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油温を表す信号としてＥＣＵ４３に出力するようになっている。

ＥＣＵ４３は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース、タイマー等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、後述するオイル吐出圧異常警告制御プログラム等の制御プログラムや初期データおよび各種制御マップ等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等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいてオイル吐出圧異常警告制御処理等の各種制御を実行するようになっている。また、ＲＡＭには、データを一時的に記憶するメモリや積算カウンタが記憶されている。

また、ＲＯＭには、制御マップとしてオイル循環期間判定マップが記憶されている。このオイル循環期間判定マップは、オイルパン３０に貯留されたオイルがオイルポンプ３２によってエンジン２の被供給部位に供給されてからオイルパン３０に回収されるまでの期間がオイル循環期間として設定されており、このオイル循環期間は、複数のオイル温度と関連付けられて記憶されている。すなわち、オイル循環期間は、複数のオイル温度毎に異なる長さが設定されている。

オイル循環期間判定マップには、各オイル循環期間のそれぞれに対応する判定値が記憶されている。この判定値は、オイル循環期間の長さの範囲内でオイル循環期間の長さに応じた一定の割合の長さ（時間）に設定されている。すなわち、判定値は、オイル循環期間が長い場合には、オイル循環期間が短い場合よりも長く設定されている。

ＥＣＵ４３は、油圧センサ４０、エンジン回転数センサ４１および油温センサ４２に基づいて異常判定処理を実行する。

すなわち、ＥＣＵ４３は、油温センサ４２からの検知情報に基づいてオイル循環判定マップからオイルのオイル温度に対応するオイル循環期間および判定値を読み出す。ＥＣＵ４３は、エンジン２の運転中にオイル循環期間を時間的に連続させ、油圧センサ４０からの検知情報に基づいてオイルポンプ３２から吐出されたオイル吐出圧の圧力値を取得し、それぞれのオイル循環期間内にオイルポンプ３２のオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算して、積算値をＲＡＭの積算カウンタに記憶する。

そして、ＥＣＵ４３は、それぞれのオイル循環期間のうち、オイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間の積算値が判定値以上となったことを条件として、オイル吐出圧の異常が発生したものと判断してウォーニングランプ４５に異常信号を送信するようになっている。本実施の形態では、ＥＣＵ４３が異常判定手段を構成している。

また、ＥＣＵ４３は、タイマーによってオイル循環期間や吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を計時するようになっている。

また、ＥＣＵ４３は、油温センサ４２からの検知情報に基づき、オイルポンプ３２から吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、計数値を積算する処理を実行しないようになっている。

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、オイル吐出圧の異常が発生してオイルパン３０内のオイルレベルが低下したこと、またはオイル供給経路３６内のオイル吐出圧が低下したことを警告する警告灯である。

ウォーニングランプ４５は、ＥＣＵ４３から異常信号が入力したときに点灯あるいは点滅することにより、オイル吐出圧の異常を警告することにより、オイルパン３０内のオイルレベルが低下したこと、またはオイル供給経路３６内のオイル吐出圧が低下したことを運転者に警告する。本実施の形態ではウォーニングランプ４５が警告手段を構成している。

次に、図４〜図６を参照して、警告装置４のＥＣＵ４３で実行されるオイル吐出圧異常警告制御処理について説明する。
図４は、一定のエンジン回転数および一定のオイル温度の条件下でのオイルパン３０のオイルレベル毎のオイル吐出圧と時間との関係を示す図である。

なお、エンジン回転数、オイル温度およびオイル吐出圧には相関関係があり、オイル温度が高温域にある場合には、オイル温度が低温域にある場合に比べてオイル吐出圧が低くなる。

この理由は、オイル温度の上昇に伴ってオイルの粘性が低下し、オイルが供給される被供給部位でのオイルの漏れが多くなることにより、エンジン２の回転数の上昇に対するエンジン２の被供給部位でのオイル吐出圧の上昇の割合が低くなるためである。

また、例えば、クランクシャフト２３のように軸受によって支持される被供給部位にあっては、エンジン２が高温になると、軸受のクリアランスが広がることにより、オイル漏れが多くなることも要因となっている。

図４に示すように、オイルパン３０のオイルレベルＬ０が適正な場合には、油圧特性Ａで示すようにオイル吐出圧の変動が小さく、フラットな特性となる。

また、オイルレベルが適正なオイルレベルＬ０からオイルレベルがオイルレベルＬ１に低下すると、オイルストレーナ３１が吸い込んだエアに含まれる気泡をオイルポンプ３２が噛み込む、所謂、エア噛みを起こしてしまい、圧力変動が発生してしまう。このときには、油圧特性Ｂで示すようにオイル吐出圧の変動が大きくなり、オイル吐出圧が短い周期で変動する特性となる。

また、オイルパン３０のオイルレベルがオイルレベルＬ１からオイルレベルＬ２に低下すると、オイルポンプ３２のエア吸いがより多くを発生して油圧特性Ｃで示すようにオイル吐出圧の変動がさらに大きくなり、オイル吐出圧が長い周期で変動する特性となる。

ここで、図４に示すように、オイル循環期間ＣＴは、時間的に連続しており、図４の中央に位置するオイル循環期間ＣＴを見てみると、オイルパン３０のオイルレベルがオイルレベルＬ２にあるときには、オイル吐出圧の変動周期がオイル循環期間ＣＴまで長くなってしまう。

このため、本実施の形態のＥＣＵ４３は、時間的に連続するそれぞれのオイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間（例えば、図４のＴｋで示す）を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、オイルパン３０内のオイルレベルが低下したものと判断して異常信号をウォーニングランプ４５に出力し、ウォーニングランプ４５によって警告を行うようにしている。

また、図４に示すように、適正なオイルレベルＬ０またはオイルレベルが低下したオイルレベルＬ１、Ｌ２となるようなオイル吐出の変動を検知するには、エンジン回転数およびオイル温度が一定の条件下であることが望ましい。

オイルポンプ３２は、エンジン回転数に応じてオイル吐出圧（吐出量）が変化するため、車両１の加減速時等のように単位時間の当たりのエンジン回転数の変化が大きい場合には、オイル吐出圧の変動が大きくなる。

このため、ＥＣＵ４３は、エンジン回転数の変動が大きい場合に、オイル吐出圧が正常であるにもかかわらず、オイル吐出圧が低下したものと誤判断するのを防止するために、計数値を積算する処理を実行しない。

以下、図５に基づいてオイル吐出圧異常警告制御処理を説明する。図５は、ＥＣＵ４３によって実行されるオイル吐出圧異常警告制御処理のフローチャートである。なお、本フローチャートの同一のステップが実行される時間間隔は一定である。

図５において、ＥＣＵ４３は、エンジンが始動されると、ＲＡＭの積算カウンタをリセットする（ステップＳ１）。
次いで、ＥＣＵ４３は、油温センサ４２から入力されるオイル温度Ｔｏがオイル温度Ｔｉを超えているか否かを判別する（ステップＳ２）。オイル温度Ｔｉは、冷間始動時の低温のオイル温度に設定されている。

ＥＣＵ４３は、オイル温度Ｔｏがオイル温度Ｔｉ以下であるものと判断した場合には、ステップＳ１に戻り、計数値を積算する処理を実行しない。すなわち、ＥＣＵ４３は、オイル吐出圧の異常判定を行わない。

また、ＥＣＵ４３は、オイル温度Ｔｏがオイル温度Ｔｉを超えているものと判断した場合には、油温センサ４２から入力されたオイル温度Ｔｏに基づいてＲＯＭに記憶されたオイル循環期間判定マップを参照し、オイル温度Ｔｏに関連付けられたオイル循環期間ＣＴおよび判定値ＪＴを読み出してＲＡＭの記憶領域にセットする（ステップＳ３）。

次いで、エンジン回転数センサ４１の検知情報に基づいてエンジン回転数Ｎを読み込んで、このエンジン回転数Ｎを初期値のエンジン回転数Ｎｅ０としてＲＡＭの記憶領域にセットした後（ステップＳ４）、油圧センサ４０の検知情報に基づいてオイルポンプ３２のオイル吐出圧Ｐ０を読み込んでオイル吐出圧Ｐ０を初期値としてＲＡＭの記憶領域にセットする（ステップＳ５）。

次いで、ＥＣＵ４３は、エンジン回転数センサ４１の検知情報に基づいてエンジン回転数Ｎを読み込み（ステップＳ６）、このエンジン回転数Ｎを最新のエンジン回転数Ｎｅ１としてＲＡＭの記憶領域にセットされたエンジン回転数Ｎｅ０とエンジン回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ、すなわち、エンジン２の単位時間当たりの回転数差Ｎｅが、例えば、５０ｒｐｍ以上であるか否かを判別する（ステップＳ７）。なお、この回転数差５０ｒｐｍは、例示であって、これに限定されるものではない。

ＥＣＵ４３は、エンジン回転数Ｎｅ０とエンジン回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅが５０ｒｐｍ以上であるものと判断した場合には、エンジン回転数が上昇して車両１が加速したもの、またはエンジン回転数が低下して車両１が減速したものと判断してステップＳ１に進んでＲＡＭの積算カウンタをリセットする。

すなわち、オイルポンプ３２は、エンジン２によって駆動されるため、エンジン回転数が上昇するとオイル吐出圧が上昇するとともに、エンジン回転数が低下するとオイル吐出圧が低下するため、オイル吐出圧の圧力変動が大きくなってしまい、結果的にオイル循環期間ＣＴ内の圧力変動時間が長くなる可能性がある。このため、ＥＣＵ４３は、オイル吐出圧が正常であるにもかかわらず、オイルレベルが低下したものと誤判定してしまうおそれがある。

したがって、エンジン回転数Ｎｅ０とエンジン回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅが大きい場合には、計数値を積算する処理を実行しない。すなわち、ＥＣＵ４３は、オイルレベルの異常判定を行わない。

ＥＣＵ４３は、エンジン回転数Ｎｅ０とエンジン回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅが５０ｒｐｍ未満であるものと判断した場合には、油温センサ４２からの検知情報に基づいて最新のオイル吐出圧Ｐ１を読み込む（ステップＳ８）。

次いで、ＥＣＵ４３は、ＲＡＭにセットされたオイル吐出圧Ｐ０と最新のオイル吐出圧Ｐ１との大きさを比較し、オイル吐出圧Ｐ１がオイル吐出圧Ｐ０よりも大きい場合には、オイル吐出圧Ｐ１をオイル循環期間ＣＴ内の最大のオイル吐出圧Ｐ０としてＲＡＭの記憶領域にセットし、最大のオイル吐出圧Ｐ０に基づいてオイル吐出圧の所定値Ｐｓを算出する（ステップＳ９）。

この所定値Ｐｓは、オイル循環期間ＣＴ内の最大のオイル吐出圧Ｐ０から一定の圧力値Ｐｉを減算することにより、算出されるものであり、例えば、２０ｋＰａに設定される。すなわち、所定値Ｐｓ＝Ｐ０−Ｐｉによって求められる。

この圧力値Ｐｉは、あくまで例示であって、圧力値Ｐｉは、エンジンの種類や車両１の運転条件によって異なるものであり、エンジン回転数や油圧によって可変させてもよい。
本実施の形態では、最大のオイル吐出圧Ｐ０が、例えば、７０ｋＰａの場合には、所定値Ｐｓは、５０ｋＰａに設定される。

次いで、ＥＣＵ４３は、Ｐ０とＰ１との差が圧力値Ｐｉ以下であるか否かを判別し（ステップＳ１０）、ＰｉがＰ０よりも小さくＰ０とＰ１との差がＰｉを超えているものと判断した場合には、オイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓ以下となったものと判断して、所定値Ｐｓ以下となった時間をＲＡＭの積算カウンタに積算する（ステップＳ１１）。

また、ＥＣＵ４３は、Ｐ０とＰ１との差が圧力値Ｐｉ以下であるものと判断した場合には、オイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓを超えており、オイル吐出圧の圧力変動が小さいものと判断して、ステップＳ６に処理を移す。

次いで、ＥＣＵ４３は、ステップＳ１１でＲＡＭの積算カウンタに積算値を加算した後、ＲＡＭの積算カウンタの積算値がステップＳ３でＲＡＭの記憶領域にセットされた判定値ＪＴ以上になったか否かを判別する（ステップＳ１２）。

ＥＣＵ４３は、積算カウンタの積算値が判定値ＪＴ未満であるものと判断した場合には、タイマーに基づいて現在のオイル循環期間ＣＴの開始時間からタイマーによって計測した時間が、ステップＳ３でＲＡＭの記憶領域にセットされたオイル循環期間ＣＴ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。

ここで、オイル循環期間ＣＴは、オイル温度に応じてオイルの粘性が異なることから、オイル温度に応じて異なる長さに設定されている。また、判定値ＪＴは、オイル循環期間ＣＴに応じて一定の割合の時間に設定されている。

ＥＣＵ４３は、ステップＳ１３で計測時間がオイル循環期間ＣＴ以上でないものと判断した場合には、ステップＳ６に処理を移し、オイル循環期間ＣＴ以上であるものと判断した場合には、ステップＳ１に処理を移す。

また、ＥＣＵ４３は、ステップＳ１２でＲＡＭの積算カウンタの積算値がステップＳ３でＲＡＭの記憶領域にセットされた判定値ＪＴ以上になったものと判断した場合には、オイル吐出圧の異常が発生してオイルレベルが低下したものと判断して、ウォーニングランプ４５に異常信号を出力してウォーニングランプ４５を点灯または点滅させて今回の処理を終了する。

このように本実施の形態の警告装置４は、オイルパン３０に貯留されたオイルがオイルポンプ３２によってエンジン２の被供給部位に供給されてからオイルパン３０に回収されるまでの期間をオイル循環期間ＣＴとし、時間的に連続するそれぞれのオイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓ以下となった時間を積算し、積算値が判定値ＪＴ以上となったことを条件として、異常信号を出力するＥＣＵ４３を備えている。

このため、オイル吐出圧の変動周期が、図４の油圧特性Ｃで示すようにオイル循環期間ＣＴまで長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知することができる。このため、オイルパン３０に貯留されるオイルレベルが低下したこと、またはオイル供給経路３６内に吐出されたオイル吐出圧が低下したことを確実に検知してウォーニングランプ４５による警告を行うことができる。

このため、被供給部位に供給されるオイル量が低下したことを運転者に警告したり、運転者に対してオイルパン３０のオイルの点検またはオイルパン３０にオイルを補充する作業を促すことができる。この結果、オイルパン３０のオイルレベルを適正なものにして、被供給部位を構成する潤滑部品の潤滑性が悪化したり、油圧駆動部品の挙動が悪化してしまうのを防止できる。

また、本実施の形態のＥＣＵ４３は、油圧センサ４０からの検知情報に基づいてオイル吐出圧の圧力値を取得するので、オイルポンプ３２から吐出されたオイル吐出圧の実測値からオイル吐出圧の圧力変動を確実に検知することができる。

また、本実施の形態では、オイルポンプ３２からオイル供給経路３６に吐出されるオイル温度に基づいてオイル循環期間ＣＴおよび判定値ＪＴを変更して設定しているので、オイルの粘性に応じた最適なオイル循環期間ＣＴおよび判定値ＪＴを設定することができる。

すなわち、オイルが低温の場合には、オイルの粘性が高くなるため、オイル循環期間ＣＴが長くなる。また、オイルが高温の場合には、オイルの粘性が低くなるため、オイル循環期間ＣＴがオイルの高温時のオイル循環期間ＣＴよりも短くなる。

このため、オイルが低温の場合には、オイル循環期間ＣＴを長く設定してこのオイル循環期間ＣＴに応じて判定値ＪＴを長く設定する。また、オイルが高温の場合には、オイル循環期間ＣＴを短く設定してこのオイル循環期間ＣＴに応じて判定値ＪＴを短く設定する。

この結果、ＥＣＵ４３は、オイル温度に応じて設定されたオイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓ以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、ウォーニングランプ４５に異常信号を出力することにより、オイル供給経路３６内のオイル吐出圧が低下したこと、また、オイルレベルが低下したものと判断するための精度を向上させることができる。

また、本実施の形態のＥＣＵ４３は、図５のステップＳ２で示すように、油温センサ４２からの検知情報に基づき、オイルポンプ３２から吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、計数値を積算する処理、すなわち、異常判定を行わないようにしているので、オイル吐出圧の変動が大きい条件下で、オイル吐出圧の異常の判定をしないようにできる。

例えば、冷間始動時にオイル温度が非常に低い場合には、オイル供給経路３６に粘性の高いオイルが詰まっている。このため、図６のＴで示すように、オイルポンプ３２からオイル供給経路３６にオイルを吐出したときにオイル吐出圧が急激に上昇し、オイル供給経路３６の詰まっているオイルがオイルポンプ３２から吐出されたオイルによって流されたときにオイル吐出圧が急激に低下する現象が発生する。

このような場合に、ＥＣＵ４３がオイル吐出圧の異常を判定する処理を実行すると、オイル吐出圧が正常でオイルレベルが低下していない状況にあるにもかかわらず、オイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、オイル吐出圧が低下したものと誤判定してしまうおそれがある。

そこで、オイルポンプ３２から吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、計数値を積算する処理を禁止することにより、オイル吐出圧が異常であると誤判定してしまうのを防止することができる。

また、本実施の形態のＥＣＵ４３は、ステップＳ７で示すように、オイルポンプ３２の単位時間当たりの回転数差が予め設定された回転数差Ｎｅ以上であることを条件として、計数値を積算する処理を実行しない。

このため、車両１の加減速時等のようにエンジン回転数の変動が大きい条件下でオイルポンプ３２のオイル吐出圧が大きく変動する場合に、ＥＣＵ４３が、オイルパン３０内のオイルレベルが適正であるにもかかわらず、大きく変動するオイル吐出圧に基づいてオイル吐出圧が異常であると誤判定してしまうのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、油温センサ４２によってオイル温度を直接検知しているが、油温センサ４２の代わりに、図１に破線で示すように、エンジン２を冷却する冷却水の温度を検知する水温センサ４６を設け、ＥＣＵ４３が、水温センサ４６からの検知情報に基づいてオイル温度を推定するようにしてもよい。この場合には、オイル循環期間判定マップは、冷却水温とオイル循環期間ＣＴが関連付けられて記憶されるものとなる。

この水温センサ４６は、シリンダヘッド２７およびシリンダブロック２８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、すなわち水温を検知するものである。

この水温センサ４６は、シリンダブロック２８またはシリンダヘッド２７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４６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。本実施の形態では、水温センサ４６が冷却水温検知手段を構成している。

この場合、ＥＣＵ４３は、冷却水の温度に基づいてオイル温度を推定してオイルの粘性に応じた最適なオイル循環期間ＣＴおよび判定値ＪＴを設定し、オイル温度に応じて設定されたオイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓ以下となった時間を積算し、積算値が判定値以上となったことを条件として、オイル吐出圧の異常を判定するための精度を向上させることができる。

また、本実施の形態のＥＣＵ４３は、ステップＳ７でエンジン回転数が上昇して車両１が加速したか、あるいはエンジン回転数が低下して車両１が減速したかを推定し、エンジン２が略一定の回転数で回転しているものと判定している。

本実施の形態では、車両１の加減速を推定する代わりに、ステップＳ７の処理として加速時にエンジン回転数が上昇したことのみを検知する処理を実行してもよく、減速時にエンジン回転数が低下したことのみを検知する処理を実行して、エンジン２が略一定の回転数で回転しているか否かを判定するようにしてもよい。

また、本実施の形態のオイルポンプ３２は、エンジン２によって駆動される機械式のオイルポンプ３２から構成されているが、オイルポンプは、エンジン回転数に応じてオイル吐出量または吐出圧が可変する電動ポンプであってもよい。

また、本実施の形態のＥＣＵ４３は、時間的に連続するそれぞれのオイル循環期間ＣＴ内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓ以下となった時間を積算し、積算値が判定値ＪＴ以上となったことを条件として、オイル吐出圧が異常であるものと判断してオイルレベルが低下したものと判断しているが、これに限定されるものではない。

例えば、オイル循環期間ＣＴが複数回連続したときの期間内にオイル吐出圧の圧力値が所定値Ｐｓ以下となった時間を積算し、積算値が判定値ＪＴ以上となったことを条件として、オイル吐出圧が異常となってオイルレベルが低下したり、オイル供給経路３６内のオイル吐出圧が低下したものと判断してもよい。
このようにしても、エンジン２の被供給部位を構成する潤滑部品の潤滑性や油圧駆動部品の挙動が悪化するのを防止することができる。

さらに、本実施の形態の警告装置４は、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、所謂ハイブリッド車や自動二輪車等に搭載される内燃機関はもとより、船舶や建設機械等のように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。

以上のように、本発明に係る警告装置は、オイル吐出圧の変動周期が長くなった場合であっても、オイル吐出圧の異常を検知して異常手段による警告を行うことができるという効果を有し、内燃機関のオイル吐出圧の異常が発生したことを運転者に警告する警告装置等として有用である。

２ エンジン（内燃機関）
４ 警告装置
２１ａ コネクティングロッド（被供給部位）
２２ ＶＶＴ（被供給部位）
２３ａ クランクジャーナル（被供給部位）
２３ｂ クランクピン（被供給部位）
２９ カムジャーナル（被供給部位）
３０ オイルパン（オイル貯留手段）
３２ オイルポンプ
３６ オイル供給経路
３８ オイルジェット（被供給部位）
４０ 油圧センサ（油圧検知手段）
４１ エンジン回転数センサ（回転数検知手段）
４２ 油温センサ（冷却水温検知手段）
４３ ＥＣＵ（異常判定手段）
４５ ウォーニングランプ（警告手段）
５０ ラッシュアジャスタ（被供給部位）

Claims (7)

1. オイル貯留手段に貯留されるオイルを内燃機関の複数の被供給部位に供給して前記オイル貯留手段に回収するオイル供給経路と、前記オイル貯留手段に貯留されたオイルを前記オイル供給経路に吐出するオイルポンプとを備えた内燃機関に設けられた警告装置であって、
   前記オイル貯留手段に貯留されたオイルが前記オイルポンプによって前記被供給部位に供給されてから前記オイル貯留手段に回収されるまでの期間をオイル循環期間とし、時間的に連続する前記オイル循環期間内において前記オイルポンプから前記オイル供給経路に吐出されるオイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、前記積算値が判定値以上となったことを条件として、異常信号を出力する異常判定手段と、
   前記異常判定手段から出力される前記異常信号に基づいて警告を行う警告手段とを備えたことを特徴とする警告装置。
2. 前記オイルポンプのオイル吐出圧を検知する圧力検知手段を有し、
   前記異常判定手段は、前記圧力検知手段からの検知情報に基づいて前記オイル吐出圧の圧力値を取得することを特徴とする請求項１に記載の警告装置。
3. 前記オイルポンプから前記オイル供給経路に吐出されるオイル温度を検知する油温検知手段を有し、
   前記異常判定手段は、前記油温検知手段の検知情報に基づいて前記オイル循環期間および前記判定値を変更して設定す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. 前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検知する冷却水温検知手段を有し、
   前記異常判定手段は、前記冷却水温検知手段の検知情報に基づいて前記オイル循環期間および前記判定値を変更して設定す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。
5. 前記異常判定手段は、前記油温センサからの検知情報に基づき、前記オイルポンプから吐出されるオイル温度が予め設定された温度以下であることを条件として、前記計数値を積算する処理を実行しないことを特徴とする請求項３に記載の警告装置。
6. 前記オイルポンプの回転数を検知する回転数検知手段を備え、前記異常判定手段は、前記回転数検知手段からの検知情報に基づき、前記オイルポンプの単位時間当たりの回転数差が予め設定された回転数差以上であることを条件として、前記計数値を積算する処理を実行しないことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載の警告装置。
7. 前記異常判定手段は、前記オイル循環期間が複数回連続したときの期間内において前記オイル吐出圧の圧力値が所定値以下となった時間を積算し、前記積算値が判定値以上となったことを条件として、異常信号を出力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項に記載の警告装置。

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