JP2020094523A - オイル供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】空気の吸込みを抑制する。【解決手段】オイル供給システム１００は、筒状に形成され、オイルが貯留されるオイルパン内において開口する吸込口が先端に形成されたストレーナ１１２と、自車両（車両１）にかかる加速度の将来値を予測する加速度予測部１８０と、加速度予測部１８０で予測された加速度の将来値に基づいて吸込口の開口方向を変化させるストレーナ制御部１８２と、を備える。これにより、空気の吸込みを抑制することが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、オイル供給システムに関する。

特許文献１には、半球面状に形成されたオイルの吸入口を、オイルパンの底面に揺動可能に設ける技術が開示されている。

特開２００２−１８０８１４号公報

オイルを吸入するストレーナは、一般的に、鉛直方向に延在しており、ストレーナの先端に形成された吸入口は、オイルパン内において鉛直下方に向けて開口している。ここで、車両が加速、減速および旋回すると、オイルパン内のオイルの表面（油面）が傾く。そうすると、吸込口が油面から露出し、ストレーナが空気を吸い込んでしまう場合がある。

特許文献１の技術では、油面の変動に対して吸込口の揺動が遅延するおそれがあり、空気の吸込みを抑制することができないことがある。

そこで、本発明は、空気の吸込みを抑制することが可能なオイル供給システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のオイル供給システムは、筒状に形成され、オイルが貯留されるオイルパン内において開口する吸込口が先端に形成されたストレーナと、自車両にかかる加速度の将来値を予測する加速度予測部と、加速度予測部で予測された加速度の将来値に基づいて吸込口の開口方向を変化させるストレーナ制御部と、を備える。

また、ストレーナ制御部は、吸込口の開口方向を、加速度の将来値から予測される所定時間後のオイルパン内の油面の法線方向に等しくなるように変化させてもよい。

また、オイル供給システムは、自車両の横方向の加速度および前後方向の加速度のいずれか一方または双方を検出する加速度センサを備え、加速度予測部は、現在以前の所定期間分の加速度センサの検出結果に基づいて加速度の将来値を予測してもよい。

また、オイル供給システムは、自車両の速度を検出する速度センサと、自車両の進行方向の車外環境を認識する車外環境認識装置と、を備え、加速度予測部は、車外環境認識装置で認識された進行方向の車外環境と速度センサの検出結果とに基づいて加速度の将来値を予測してもよい。

オイル供給システムは、自車両の横方向および鉛直方向に交差する第１中心軸周りに吸込口を揺動させる第１モータと、自車両の前後方向および鉛直方向に交差する第２中心軸周りに吸込口を揺動させる第２モータと、を備え、ストレーナ制御部は、加速度の将来値に基づいて第１モータおよび第２モータを制御してもよい。

本発明によれば、空気の吸込みを抑制することが可能となる。

第１実施形態によるオイル供給システムの構成を示す概略図である。 エンジンの構成を示す概略図である。 ストレーナの構成を示す透視正面図である。 ストレーナの構成を示す透視側面図である。 ストレーナの構成を示す透視斜視図である。 ストレーナの動作を説明するための透視正面図である。 ストレーナの動作を説明するための透視側面図である。 ストレーナの動作を説明するための概略平面図である。 加速度の将来値の予測について説明する説明図である。 ストレーナ制御部による制御を説明する説明図である。 第１マップおよび第２マップの一例を示す図である。 オイル供給システムの動作を説明するフローチャートである。 第２実施形態によるオイル供給システムの構成を示す概略図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の一態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態によるオイル供給システム１００の構成を示す概略図である。オイル供給システム１００は、車両１に適用される。車両１は、エンジンを駆動源とした自動車である。なお、車両１は、駆動源として機能するモータジェネレータがエンジンと並行して設けられたハイブリッド電気自動車であってもよい。以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

オイル供給システム１００は、加速度センサ１１０、ストレーナ１１２、制御装置１１４を含む。以下、オイル供給システム１００が適用された車両１自身を自車両と呼ぶことがある。

加速度センサ１１０は、車両１（自車両）にかかる前後方向の加速度および横方向の加速度を各々検出する。なお、加速度センサ１１０は、車両１の前後方向の加速度および横方向の加速度の双方を検出する態様に限らず、例えば、車両１の前後方向の加速度および横方向の加速度のいずれか一方を検出するものであってもよい。

図２は、エンジン１２０の構成を示す概略図である。エンジン１２０は、シリンダブロック１２２を含む。シリンダブロック１２２には、水平方向に延在するシリンダ１２４が４気筒形成される。また、シリンダブロック１２２には、クランクシャフト１２６が収容されるクランク室が形成される。エンジン１２０では、例えば、２気筒のシリンダ１２４がクランクシャフト１２６を挟んで水平に対向配置され、対向配置されたシリンダ１２４がクランクシャフト１２６の軸方向に２組並べられる。シリンダ１２４には、ピストン１２８が摺動可能に収容される。ピストン１２８は、クランクシャフト１２６に連結される。クランクシャフト１２６は、ピストン１２８の摺動にしたがって回転する。

シリンダブロック１２２の鉛直下方には、オイルパン１３０が設けられる。オイルパン１３０は、例えば、中空の台形状の容器である。オイルパン１３０は、オイルパン１３０内の空間がクランク室に連通するように、シリンダブロック１２２に連結される。オイルパン１３０は、オイル１３２を貯留する。

ストレーナ１１２は、筒状に形成され、鉛直方向に延在する。ストレーナ１１２の先端には、オイルパン１３０内において開口する吸込口１３４が形成される。吸込口１３４は、オイルパン１３０の底面から離隔しており、オイルパン１３０の底面に対向する。吸込口１３４は、油面１３６（オイルパン１３０内に貯留されたオイル１３２の表面）よりも鉛直下方に位置する。

ストレーナ１１２は、ポンプ（図示略）に接続される。ポンプは、ストレーナ１１２の吸込口１３４を通じてオイルパン１３０からオイル１３２を吸い込んでレギュレータ（図示略）に供給する。レギュレータは、オイル１３２の圧力を所定の圧力に調整し、圧力を調整したオイル１３２をエンジン１２０の各部に供給する。また、エンジン１２０の各部で利用されたオイル１３２は、オイルパン１３０に回収される。

図３は、ストレーナ１１２の構成を示す透視正面図であり、図４は、ストレーナ１１２の構成を示す透視側面図であり、図５は、ストレーナ１１２の構成を示す透視斜視図である。図３の左右方向は、車両１の横方向に対応する。図４の左右方向は、車両１の前後方向に対応する。

ストレーナ１１２は、第１筒部１４０、第２筒部１４２、可動機構１４４を含む。第１筒部１４０は、中空の円筒状に形成されており、ポンプに接続される。第１筒部１４０は、例えば、シリンダブロック１２２などに支持されており、位置が固定されている。

第１筒部１４０の端部には、第１筒部１４０の中心軸Ｃ１方向に突出する突出部１４６が形成される。突出部１４６は、第１筒部１４０の中心軸Ｃ１周りに等間隔に２個設けられる。このため、第１筒部１４０の端部は、中心軸Ｃ１周りにおける２個の突出部１４６の間において、窪みを有する。

第２筒部１４２は、中空の円筒状に形成されており、第１筒部１４０の延長方向に配置される。第２筒部１４２の内径は、第１筒部１４０の内径に等しい。吸込口１３４は、第２筒部１４２における第１筒部１４０と反対側端に形成される。

第２筒部１４２における第１筒部１４０側端には、第２筒部１４２の中心軸Ｃ２方向に突出する突出部１４８が形成される。突出部１４８は、第２筒部１４２の中心軸Ｃ２周りに等間隔に２個設けられる。このため、第２筒部１４２の端部は、中心軸Ｃ２周りにおける２個の突出部１４８の間において、窪みを有する。

第２筒部１４２は、第１筒部１４０における２個の突出部１４６の間に突出部１４８が収容されるように、第１筒部１４０に対して中心軸Ｃ２（中心軸Ｃ１）周りに９０度変位して配置される。第１筒部１４０および第２筒部１４２は、互いに所定間隔を空けて配置される。また、第２筒部１４２の中心軸Ｃ２は、図３〜図５に示す初期状態において、第１筒部１４０の中心軸Ｃ１に重なる。

可動機構１４４は、第１筒部１４０に対して第２筒部１４２を揺動させることで、吸込口１３４の開口方向を変化させる。吸込口１３４は、図３〜図５に示す初期状態において、鉛直下方に向けて開口する。

可動機構１４４は、第１支持軸１５０、第１固定ギヤ１５２、第１回転ギヤ１５４、第１回転軸１５６、第１モータ１５８、第２支持軸１６０、第２固定ギヤ１６２、第２回転ギヤ１６４、第２回転軸１６６、第２モータ１６８を含む。なお、図３〜図５では、第１固定ギヤ１５２、第１回転ギヤ１５４、第２固定ギヤ１６２および第２回転ギヤ１６４の歯の表記を省略している。

第１支持軸１５０は、棒状に形成されている。第１支持軸１５０の一端は、第２筒部１４２の一方の突出部１４８に回転可能に支持され、第１支持軸１５０の他端は、第２筒部１４２の他方の突出部１４８に回転可能に支持される。

第１固定ギヤ１５２は、半円盤状に形成されており、円弧面に歯が形成されている。第１固定ギヤ１５２は、歯を第１筒部１４０側に向けて、第１支持軸１５０の第１筒部１４０側面に固定される。第１固定ギヤ１５２は、第１筒部１４０内に位置する。

第１回転ギヤ１５４は、円盤状に形成されており、円周面に歯が形成されている。第１回転ギヤ１５４の半径は、第１固定ギヤ１５２の半径よりも小さい。第１回転ギヤ１５４は、中心に棒状の第１回転軸１５６が挿通されており、第１回転軸１５６に固定されている。

第１回転軸１５６は、第１固定ギヤ１５２に対して第２筒部１４２と反対側に位置する。第１回転軸１５６の両端は、第１筒部１４０に各々回転可能に支持される。第１回転軸１５６は、第１支持軸１５０および第１固定ギヤ１５２に対して第１筒部１４０の中心軸Ｃ１周りに９０度変位している。第１回転ギヤ１５４は、第１筒部１４０内に位置する。第１回転ギヤ１５４は、第１固定ギヤ１５２に噛み合わされている。

第１回転軸１５６は、第１モータ１５８に接続される。第１モータ１５８は、例えば、ステッピングモータなどの小型モータである。第１モータ１５８は、第１回転軸１５６を中心軸Ｃ１０周りに回転させる。その結果、第１モータ１５８は、第１固定ギヤ１５２に対する第１回転ギヤ１５４の噛み合わせ位置を変化させる。

第２支持軸１６０は、棒状に形成されている。第２支持軸１６０の一端は、第１筒部１４０の一方の突出部１４６に回転可能に支持され、第２支持軸１６０の他端は、第１筒部１４０の他方の突出部１４６に回転可能に支持される。また、第２支持軸１６０の中央は、第１支持軸１５０の中央に接続されている。第２支持軸１６０の中心軸Ｃ２２は、第１支持軸１５０の中心軸Ｃ１２に直交している。

第２固定ギヤ１６２は、半円盤状に形成されており、円弧面に歯が形成されている。第２固定ギヤ１６２は、歯を第２筒部１４２側に向けて、第２支持軸１６０の第２筒部１４２側面に固定される。第２固定ギヤ１６２は、第２筒部１４２内に位置する。

第２回転ギヤ１６４は、円盤状に形成されており、円周面に歯が形成されている。第２回転ギヤ１６４の半径は、第２固定ギヤ１６２の半径よりも小さい。第２回転ギヤ１６４は、中心に棒状の第２回転軸１６６が挿通されており、第２回転軸１６６に固定されている。

第２回転軸１６６は、第２固定ギヤ１６２に対して第１筒部１４０と反対側に位置する。第２回転軸１６６の両端は、第２筒部１４２に各々回転可能に支持される。第２回転軸１６６は、第２支持軸１６０および第２固定ギヤ１６２に対して第２筒部１４２の中心軸Ｃ２周りに９０度変位している。第２回転ギヤ１６４は、第２筒部１４２内に位置する。第２回転ギヤ１６４は、第２固定ギヤ１６２に噛み合わされる。

第２回転軸１６６は、第２モータ１６８に接続される。第２モータ１６８は、例えば、ステッピングモータなどの小型モータである。第２モータ１６８は、第２回転軸１６６を中心軸Ｃ２０周りに回転させる。その結果、第２モータ１６８は、第２固定ギヤ１６２に対する第２回転ギヤ１６４の噛み合わせ位置を変化させる。

第２支持軸１６０の中心軸Ｃ２２は、車両１の横方向（第１支持軸１５０の中心軸Ｃ１２方向）および鉛直方向（第１筒部１４０の中心軸Ｃ１方向）に交差する。また、第１支持軸１５０の中心軸Ｃ１２は、車両１の前後方向（第２支持軸１６０の中心軸Ｃ２２方向）および鉛直方向（第１筒部１４０の中心軸Ｃ１方向）に交差する。

第１筒部１４０および第２筒部１４２は、伸縮性を有する材料から構成される連結部１７０によって連結される。連結部１７０は、例えば、シリコンで構成される。連結部１７０は、第１筒部１４０と第２筒部１４２との隙間を塞ぐ。なお、図５では、連結部１７０の表記を省略している。

図６は、ストレーナ１１２の動作を説明するための透視正面図であり、図７は、ストレーナ１１２の動作を説明するための透視側面図であり、図８は、ストレーナ１１２の動作を説明するための概略平面図である。図６の左右方向は、車両１の横方向に対応し、図７の左右方向は、車両１の前後方向に対応する。また、図８の左右方向は、車両１の横方向に対応し、図８の上下方向は、車両１の前後方向に対応する。

例えば、第１モータ１５８は、図６に示すように、第１回転軸１５６を反時計回りに回転させたとする。第１回転軸１５６の回転にしたがって、第１回転ギヤ１５４は、第１回転軸１５６の回転方向と同方向に回転する。これにより、第１回転ギヤ１５４は、第１固定ギヤ１５２における噛み合わせ位置を反時計回り方向に変位させる。

そうすると、第１筒部１４０の位置が固定されているため、第２筒部１４２は、中心軸Ｃ１２を回転中心として反時計回りに揺動（回転）する。この際、第２筒部１４２は、第１筒部１４０の中心軸Ｃ１に対して、車両１の横方向に所定の第１角度θ１だけ揺動（回転）する。第１角度θ１は、第１回転軸１５６の回転量、および、第１回転ギヤ１５４と第１固定ギヤ１５２とのギヤ比に基づいた角度となる。つまり、ストレーナ１１２では、第１モータ１５８の駆動にしたがって、吸込口１３４の開口方向が車両１の横方向に第１角度θ１だけ変位する。

また、例えば、第２モータ１６８は、図７に示すように、第２回転軸１６６を時計回りに回転させたとする。第２回転軸１６６の回転にしたがって、第２回転ギヤ１６４は、第２回転軸１６６の回転方向と同方向に回転する。これにより、第２回転ギヤ１６４は、第２固定ギヤ１６２における噛み合わせ位置を反時計回り方向に変位させる。

そうすると、第２支持軸１６０を通じて第２固定ギヤ１６２に連結される第１筒部１４０は、第２支持軸１６０に接続される第１支持軸１５０の中心軸Ｃ１２を回転中心として時計回りに揺動（回転）する。この際、第１筒部１４０の位置が固定されているため、第２筒部１４２は、第１筒部１４０の中心軸Ｃ１に対して、車両１の前後方向に所定の第２角度θ２だけ揺動（回転）する。第２角度θ２は、第２回転軸１６６の回転量、および、第２回転ギヤ１６４と第２固定ギヤ１６２とのギヤ比に基づいた角度となる。つまり、ストレーナ１１２では、第２モータ１６８の駆動にしたがって、吸込口１３４の開口方向が車両１の前後方向に第２角度θ２だけ変位する。

第２筒部１４２は、中心軸Ｃ１に対して左横方向に４５度および右横方向に４５度の合計９０度の範囲で揺動可能となっている。つまり、第１角度θ１は、中心軸Ｃ１を基準として±４５度の範囲を取り得る。また、第２筒部１４２は、中心軸Ｃ１に対して前方向に４５度および後方向に４５度の合計９０度の範囲で揺動可能となっている。つまり、第２角度θ２は、中心軸Ｃ１を基準として±４５度の範囲を取り得る。

第１筒部１４０および第２筒部１４２は、第２筒部１４２が横方向および前後方向に揺動する際に、第２筒部１４２の揺動を妨げないような間隔で配置される。また、連結部１７０は、伸縮することで第２筒部１４２の揺動を許容するとともに、第１筒部１４０および第２筒部１４２の間の閉塞を維持する。

図８では、第１モータ１５８の駆動にしたがって吸込口１３４が横方向に第１角度θ１分だけ移動した場合の一例を破線の閉曲線で示しており、第２モータ１６８の駆動にしたがって吸込口１３４が前後方向に第２角度θ２分だけ移動した場合の一例を一点鎖線の閉曲線で示している。例えば、第２筒部１４２が横方向に第１角度θ１だけ揺動し、かつ、前後方向に第２角度θ２だけ揺動した場合、吸込口１３４は、二点鎖線の閉曲線で示すように斜め方向に移動する。

このように、第１モータ１５８は、中心軸Ｃ２２（第１中心軸）周りに吸込口１３４を揺動させ、第２モータ１６８は、中心軸Ｃ１２（第２中心軸）周りに吸込口１３４を揺動させる。これにより、ストレーナ１１２は、中心軸Ｃ１２と中心軸Ｃ２２との交点を頂点として下方に錘状に広がる各方向に、吸込口１３４の開口方向を向けることができる。

図１に戻って、制御装置１１４は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。制御装置１１４は、加速度予測部１８０およびストレーナ制御部１８２として機能する。

加速度予測部１８０は、加速度センサ１１０の検出結果に基づいて、車両１にかかる加速度の将来値を予測する（先読みする）。ストレーナ制御部１８２は、加速度予測部１８０で予測された加速度の将来値に基づいて、ストレーナ１１２の吸込口１３４の開口方向を変化させる。

図９は、加速度の将来値の予測について説明する説明図である。図９（ａ）は、横方向の加速度について示し、図９（ｂ）は、前後方向の加速度について示す。加速度予測部１８０は、加速度センサ１１０の検出結果、すなわち、横方向の加速度および前後方向の加速度を所定時間間隔毎（所定ロギング周期毎）に取得する。所定時間間隔は、例えば、３２ｍｓ（ミリ秒）である。

加速度予測部１８０は、取得した検出結果を記憶し、少なくとも現在から所定期間保持する。所定期間は、例えば、５秒以上に設定される。つまり、加速度予測部１８０では、現在以前の所定期間分の横方向の加速度および前後方向の加速度が蓄積される。加速度予測部１８０は、蓄積された現在以前の所定期間（例えば、５秒）分の加速度センサ１１０の検出結果に基づいて加速度の将来値を予測する。

例えば、図９（ａ）に示すように、現在時刻Ｔ１１では、５秒前の時刻Ｔ１０から現在時刻Ｔ１１までの期間Ｔａにおける横方向の加速度が、約１５０個蓄積されている。加速度予測部１８０は、期間Ｔａにおける約１５０個の横方向の加速度に基づいて、時間と横方向の加速度との関係を示す第１近似曲線Ａ１０を導出する。第１近似曲線Ａ１０は、例えば、最小二乗法により２次関数として求める。なお、第１近似曲線Ａ１０の導出方法は、この例に限らず、他の方法であってもよい。加速度予測部１８０は、第１近似曲線Ａ１０に基づいて、現在時刻Ｔ１１から所定時間後（例えば、１秒後）の時刻Ｔ１２における横方向の加速度を予測する。

同様に、図９（ｂ）に示すように、現在時刻Ｔ１１では、５秒前の時刻Ｔ１０から現在時刻Ｔ１１までの期間Ｔａにおける前後方向の加速度が、約１５０個蓄積されている。加速度予測部１８０は、期間Ｔａにおける約１５０個の前後方向の加速度に基づいて、時間と前後方向の加速度との関係を示す第２近似曲線Ａ２０を導出する。第２近似曲線Ａ２０は、例えば、最小二乗法により２次関数として求める。なお、第２近似曲線Ａ２０の導出方法は、この例に限らず、他の方法であってもよい。加速度予測部１８０は、第２近似曲線Ａ２０に基づいて、現在時刻Ｔ１１から所定時間後（例えば、１秒後）の時刻Ｔ１２における前後方向の加速度を予測する。

予測された横方向の加速度は、所定時間後（例えば、１秒後）に車両１にかかると予測される加速度の横方向成分に相当する。また、予測された前後方向の加速度は、所定時間後（例えば、１秒後）に車両１にかかると予測される加速度の前後方向成分に相当する。

図１０は、ストレーナ制御部１８２による制御を説明する説明図である。図１０（ａ）に示すように、車両１がカーブを走行する場合、車両１には、加速または減速による前後方向の加速度、および、旋回による横方向の加速度がかかる。

この際、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、オイルパン１３０内のオイル１３２には、鉛直下方に向かう重力加速度の他、車両１にかかる横方向の加速度と同様の横方向の加速度、および、車両１にかかる前後方向の加速度と同様の前後方向の加速度がかかる。図１０（ｂ）では、重力加速度を矢印Ｄ１で示し、オイル１３２にかかる横方向の加速度を矢印Ｄ１０で示し、重力加速度と横方向の加速度とを合成した横方向の見かけの重力加速度を矢印Ｄ３１で示している。また、図１０（ｃ）では、重力加速度を矢印Ｄ１で示し、オイル１３２にかかる前後方向の加速度を矢印Ｄ２０で示し、重力加速度と前後方向の加速度とを合成した前後方向の見かけの重力加速度を矢印Ｄ３２で示している。

オイル１３２に横方向の加速度および前後方向の加速度がかかると、オイル１３２は、オイルパン１３０内において偏り、油面１３６は、水平面に対して傾く。具体的には、油面１３６の法線は、図１０（ｂ）に示すように、横方向について見ると、横方向の見かけの重力加速度（矢印Ｄ３１）方向に延びる。また、油面１３６の法線は、図１０（ｃ）に示すように、前後方向について見ると、前後方向の見かけの重力加速度（矢印Ｄ３２）方向に延びる。このため、油面１３６の法線は、実際には、横方向の見かけの重力加速度（矢印Ｄ３１）と前後方向の見かけの重力加速度（矢印Ｄ３２）とを合成した方向に延びる。

ストレーナ制御部１８２は、ストレーナ１１２の吸込口１３４の開口方向を、所定時間後（例えば、１秒後）のオイルパン１３０内の油面１３６の法線方向に等しくなるように変化させる。所定時間後の油面１３６の法線方向は、加速度予測部１８０で予測された加速度の将来値と、重力加速度とから予測することができる。

具体的に説明すると、ストレーナ制御部１８２には、第１マップと第２マップとが予め記憶されている。図１１は、第１マップおよび第２マップの一例を示す図である。

図１１（ａ）に示すように、第１マップでは、横方向の加速度と、横方向の見かけの重力加速度と、ストレーナ１１２の第１角度θ１（横方向の角度）とが関連付けられている。横方向の加速度および横方向の見かけの重力加速度は、重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）を基準とした重力加速度単位（Ｇ）で表されている。

第１角度θ１の余弦（ｃｏｓθ１）は、重力加速度を横方向の見かけの重力加速度で除した値に相当する。このため、第１角度θ１は、ｃｏｓθ１の逆関数（ａｒｃｃｏｓθ１）から導出される。なお、第１角度θ１は、単位がラジアンから度に変換されている。例えば、０．３Ｇの横方向の加速度がオイル１３２にかかると、横方向の見かけの重力加速度の大きさは、１．０４Ｇとなり、第１角度θ１は、１６．７度となる。

図１１（ｂ）に示すように、第２マップでは、前後方向の加速度と、前後方向の見かけの重力加速度と、ストレーナ１１２の第２角度θ２（前後方向の角度）とが関連付けられている。前後方向の加速度および前後方向の見かけの重力加速度は、重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）を基準とした重力加速度単位（Ｇ）で表されている。

第２角度θ２の余弦（ｃｏｓθ２）は、重力加速度を前後方向の見かけの重力加速度で除した値に相当する。このため、第２角度θ２は、ｃｏｓθ２の逆関数（ａｒｃｃｏｓθ２）から導出される。なお、第２角度θ２は、単位がラジアンから度に変換されている。例えば、０．３Ｇの前後方向の加速度がオイル１３２にかかると、前後方向の見かけの重力加速度の大きさは、１．０４Ｇとなり、第２角度θ２は、１６．７度となる。

なお、第１マップにおいて、第１角度θ１は、横方向の加速度が０．１Ｇ漸増するごとに設定されている。しかし、第１角度θ１の設定間隔は、この態様に限らず、０．１Ｇより大きくてもよいし、０．１Ｇより小さくてもよい。また、第２マップにおける第２角度θ２の設定間隔についても、第１角度θ１の設定間隔と同様に、０．１Ｇより大きくてもよいし、０．１Ｇより小さくてもよい。

ストレーナ制御部１８２は、予測された横方向の加速度を第１マップに適用して第１角度θ１を導出する。この際、予測された横方向の加速度が、第１マップにおける設定値の間となる場合、ストレーナ制御部１８２は、例えば、横方向の加速度と第１角度θ１とが関連付けられた曲線に基づいて第１角度θ１を補間して導出してもよい。これにより、所定時間後（例えば、１秒後）の第１角度θ１（油面１３６の法線方向における横方向の角度）が予測される。

また、ストレーナ制御部１８２は、予測された前後方向の加速度を第２マップに適用して第２角度θ２を導出する。この際、予測された前後方向の加速度が、第２マップにおける設定値の間となる場合、ストレーナ制御部１８２は、例えば、前後方向の加速度と第２角度θ２とが関連付けられた曲線に基づいて第２角度θ２を補間して導出してもよい。これにより、所定時間後（例えば、１秒後）の第２角度θ２（油面１３６の法線方向における前後方向の角度）が予測される。

なお、ストレーナ制御部１８２は、例えば、左横方向の加速度が予測された場合、第１角度θ１を正値で導出し、右横方向の加速度が予測された場合、第１角度θ１を負値で導出してもよい。また、ストレーナ制御部１８２は、例えば、後方向の加速度が予測された場合、第２角度θ２を正値で導出し、前方向の加速度が予測された場合、第２角度θ２を負値で導出してもよい。

第１角度θ１および第２角度θ２の導出後、ストレーナ制御部１８２は、第２筒部１４２の横方向の角度が、導出された第１角度θ１となるように、第１モータ１５８を駆動させる。また、ストレーナ制御部１８２は、第２筒部１４２の前後方向の角度が、導出された第２角度θ２となるように、第２モータ１６８を駆動させる。これにより、吸込口１３４の開口方向が油面１３６の法線方向に等しくなる。換言すると、第２筒部１４２は、油面１３６に垂直に挿入された状態となる。

なお、ストレーナ制御部１８２は、例えば、第１角度θ１が正値で導出された場合、第１モータ１５８を正転させ、第１角度θ１が負値で導出された場合、第１モータ１５８を逆転させてもよい。また、ストレーナ制御部１８２は、例えば、第２角度θ２が正値で導出された場合、第２モータ１６８を正転させ、第２角度θ２が負値で導出された場合、第２モータ１６８を逆転させてもよい。

図１２は、オイル供給システム１００の動作を説明するフローチャートである。オイル供給システム１００では、加速度センサ１１０から加速度が取得される周期以上の制御周期で（例えば、１秒毎に）、フローチャートの一連の処理が行われる。

まず、加速度予測部１８０は、記憶された現在以前の所定期間分の加速度（横方向の加速度および前後方向の加速度）を読み出す（Ｓ１００）。次に、加速度予測部１８０は、読み出された所定期間分の横方向の加速度に基づいて１秒後の横方向の加速度を予測する（Ｓ１１０）。次に、加速度予測部１８０は、読み出された所定期間分の前後方向の加速度に基づいて１秒後の前後方向の加速度を予測する（Ｓ１２０）。

次に、ストレーナ制御部１８２は、予測された１秒後の横方向の加速度に基づいて、第１角度θ１を導出する（Ｓ１３０）。例えば、ストレーナ制御部１８２は、１秒後の横方向の加速度を第１マップに適用して第１角度θ１を導出する。

次に、ストレーナ制御部１８２は、予測された１秒後の前後方向の加速度に基づいて、第２角度θ２を導出する（Ｓ１４０）。例えば、ストレーナ制御部１８２は、１秒後の前後方向の加速度を第２マップに適用して第２角度θ２を導出する。

次に、ストレーナ制御部１８２は、導出された第１角度θ１を示す角度指令を第１モータ１５８に送信する（Ｓ１５０）。次に、ストレーナ制御部１８２は、導出された第２角度θ２を示す角度指令を第２モータ１６８に送信し（Ｓ１６０）、一連の処理を終了する。

第１モータ１５８は、第１角度θ１を示す角度指令にしたがって第１回転軸１５６を回転させる。同様に、第２モータ１６８は、第２角度θ２を示す角度指令にしたがって第２回転軸１６６を回転させる。これにより、第２筒部１４２（吸込口１３４）が揺動し、吸込口１３４の開口角度は、第１角度θ１と第２角度θ２とを合成した角度に一致する。

以上のように、第１実施形態のオイル供給システム１００では、自車両にかかる加速度の将来値が予測され、その加速度の将来値に基づいてストレーナ１１２の吸込口１３４の開口方向が変化する。

車両１にかかる加速度によってオイル１３２の油面１３６が傾く速度は、一般的に、ストレーナ１１２の吸込口１３４の揺動時間より早い。しかし、第１実施形態のオイル供給システム１００では、加速度の将来値に基づいて吸込口１３４を揺動させることで、油面１３６が変動し始める直前に吸込口１３４の揺動を開始させる。これにより、第１実施形態のオイル供給システム１００では、油面１３６の変動に対して吸込口１３４の揺動が遅延することを抑制できる。このため、第１実施形態のオイル供給システム１００では、油面１３６の変動によって吸込口１３４が油面１３６から露出することを抑制できる。

したがって、第１実施形態のオイル供給システム１００によれば、空気の吸込みを抑制することが可能となる。その結果、第１実施形態のオイル供給システム１００では、油圧回路における油圧の低下を防止することができる。

また、第１実施形態のオイル供給システム１００では、オイルパン１３０内のオイル１３２の貯留量を減らして油面１３６の位置を下げることができる。これにより、第１実施形態のオイル供給システム１００では、クランク室内における空気が移動可能な容積を大きくすることができ、ピストン１２８のフリクションを低減することが可能となる。

また、ストレーナ制御部１８２は、吸込口１３４の開口方向を、加速度の将来値から予測される所定時間後のオイルパン１３０内の油面１３６の法線方向に等しくなるように変化させている。このため、第１実施形態のオイル供給システム１００では、より確実に空気の吸込みを抑制することが可能となる。

また、加速度予測部１８０は、現在以前の所定期間分の加速度センサ１１０の検出結果に基づいて加速度の将来値を予測している。このため、第１実施形態のオイル供給システム１００では、加速度の将来値を精度よく予測することができる。その結果、第１実施形態のオイル供給システム１００では、空気の吸込みを精度よく抑制することが可能となる。

また、加速度予測部１８０は、加速度の将来値を横方向成分と前後方向成分とで分けて予測している。そして、ストレーナ制御部１８２は、加速度の将来値の横方向成分（１秒後の横方向の加速度）に基づいて第１モータ１５８を制御し、加速度の将来値の前後方向成分（１秒後の前後方向の加速度）に基づいて第２モータ１６８を制御している。このため、第１実施形態のオイル供給システム１００では、吸込口１３４の開口方向を確実に制御することができる。

（第２実施形態）
図１３は、第２実施形態によるオイル供給システム２００の構成を示す概略図である。第２実施形態のオイル供給システム２００は、加速度センサ１１０に代えて速度センサ２１０を有し、車外環境認識装置２２０および撮像装置２２２をさらに有する点について第１実施形態と異なる。また、第２実施形態の制御装置１１４は、加速度予測部１８０に代えて加速度予測部２８０として機能する。したがって、第１実施形態と機能が等しい構成要素については、詳細な説明を省略し、機能が異なる構成要素について詳述する。

速度センサ２１０は、車両１の速度を検出する。車両１には、２個の撮像装置２２２が、略水平方向に互いに離隔して設けられる。撮像装置２２２は、車両１の進行方向の車外環境を撮像する。具体的には、撮像装置２２２は、自車両の前方の検出領域に存在する対象物（例えば、道路など）を撮像し、少なくとも輝度情報が含まれる輝度画像を連続して生成する。

車外環境認識装置２２０は、撮像装置２２２で生成された輝度画像に基づいて視差情報を導出し、視差情報が含まれる距離画像を生成する。車外環境認識装置２２０は、輝度画像および距離画像に基づいて、検出領域における対象物がいずれの種類の対象物（例えば、道路など）に対応するかを特定する。このようにして、車外環境認識装置２２０は、車両１の進行方向の車外環境を認識する。この際、車外環境認識装置２２０は、例えば、道路の白線を認識する。

また、車外環境認識装置２２０は、例えば、道路の白線と特定した対象物に基づいて、進行方向にカーブがあるか否かを判定する。カーブがある場合、車外環境認識装置２２０は、カーブまでの距離およびカーブの半径（または直径）を導出する。

加速度予測部２８０は、所定の制御周期毎（例えば、１秒毎）に以下の処理を繰り返す。まず、加速度予測部２８０は、速度センサ２１０から速度を取得する。次に、加速度予測部２８０は、車外環境認識装置２２０からカーブの有無、カーブまでの距離およびカーブの半径を取得する。

次に、加速度予測部２８０は、車外環境認識装置２２０で認識された進行方向の車外環境と速度センサ２１０の検出結果とに基づいて、加速度の将来値（例えば、１秒後の横方向の加速度および前後方向の加速度）を予測する。

加速度予測部２８０は、例えば、カーブの有無、カーブまでの距離、および、車両１の現在の速度から、１秒後の車両１の位置を予測する。加速度予測部２８０は、１秒後に車両１がカーブに進入しないと予測した場合、現在の速度が維持されるとみなして、１秒後の横方向の加速度および前後方向の加速度を予測する。

一方、加速度予測部２８０は、１秒後に車両１がカーブに進入すると予測した場合、現在の速度およびカーブの半径に基づいて、１秒後の横方向の加速度を予測する。また、加速度予測部２８０は、現在の速度を微分して加速度を導出し、導出された加速度およびカーブの半径に基づいて１秒後の前後方向の加速度を予測する。なお、オイル供給システム２００に加速度センサ１１０を設け、加速度予測部２８０は、加速度センサ１１０で検出された加速度およびカーブの半径に基づいて１秒後の前後方向の加速度を予測してもよい。

次に、ストレーナ制御部１８２は、加速度予測部２８０で予測された１秒後の横方向の加速度に基づいて第１角度θ１を導出し、加速度予測部２８０で予測された１秒後の前後方向の加速度に基づいて第２角度θ２を導出する。そして、ストレーナ制御部１８２は、第１角度θ１および第２角度θ２にしたがって、第１モータ１５８および第２モータ１６８を制御する。

以上のように、第２実施形態のオイル供給システム２００では、車外環境認識装置２２０で認識された進行方向の車外環境と速度センサ２１０の検出結果とに基づいて、加速度の将来値が予測される。そして、第２実施形態のオイル供給システム２００では、予測された加速度の将来値に基づいてストレーナ１１２の吸込口１３４の開口方向が変化する。

したがって、第２実施形態のオイル供給システム２００によれば、第１実施形態と同様に、空気の吸込みを抑制することができる。

また、第２実施形態のオイル供給システム２００では、車両１の過去の情報を蓄積せずに加速度の将来値を予測することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、各実施形態のストレーナ制御部１８２は、第１マップおよび第２マップを用いて第１角度θ１および第２角度θ２を導出していた。しかし、ストレーナ制御部１８２は、予測された横方向の加速度および前後方向の加速度から、逆関数などの計算式を用いて、直接的に第１角度θ１および第２角度θ２を導出してもよい。

また、各実施形態のストレーナ制御部１８２は、制御周期（１秒）毎に毎回、吸込口１３４を揺動させていた。しかし、ストレーナ制御部１８２は、加速度の将来値が所定閾値以下の場合に、吸込口１３４の揺動を行わず、加速度の将来値が所定閾値を超えた場合に、吸込口１３４を揺動させてもよい。例えば、ストレーナ制御部１８２は、予測された横方向の加速度および前後方向の加速度のいずれか一方または双方が所定閾値を超えた場合に、第１モータ１５８および第２モータ１６８を回転させる。所定閾値は、横方向および前後方向で共通の値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。この態様によれば、効率よく空気の吸込みを抑制することができる。

また、各実施形態のストレーナ１１２は、可動機構１４４によって吸込口１３４を揺動させていた。しかし、可動機構１４４の具体的な構成は、第１実施形態で例示した構成に限らない。

また、各実施形態の加速度予測部１８０、２８０は、加速度の将来値を横方向成分と前後方向成分とで分けて予測していた。しかし、加速度予測部１８０、２８０は、加速度の将来値を横方向成分と前後方向成分の合成値で予測してもよい。

また、各実施形態の可動機構１４４およびストレーナ制御部１８２は、吸込口１３４を横方向および前後方向に揺動させていた。しかし、可動機構１４４およびストレーナ制御部１８２は、横方向および前後方向のいずれか一方のみに吸込口１３４を揺動可能な構成であってもよい。

本発明は、オイル供給システムに利用できる。

１ 車両
１００、２００ オイル供給システム
１１０ 加速度センサ
１１２ ストレーナ
１３０ オイルパン
１３２ オイル
１３４ 吸込口
１３６ 油面
１５８ 第１モータ
１６８ 第２モータ
１８０、２８０ 加速度予測部
１８２ ストレーナ制御部
２１０ 速度センサ
２２０ 車外環境認識装置
Ｃ１２ 第１中心軸
Ｃ２２ 第２中心軸

Claims (5)

1. 筒状に形成され、オイルが貯留されるオイルパン内において開口する吸込口が先端に形成されたストレーナと、
   自車両にかかる加速度の将来値を予測する加速度予測部と、
   前記加速度予測部で予測された加速度の将来値に基づいて前記吸込口の開口方向を変化させるストレーナ制御部と、
   を備えるオイル供給システム。
2. 前記ストレーナ制御部は、前記吸込口の開口方向を、加速度の将来値から予測される所定時間後の前記オイルパン内の油面の法線方向に等しくなるように変化させる請求項１に記載のオイル供給システム。
3. 自車両の横方向の加速度および前後方向の加速度のいずれか一方または双方を検出する加速度センサを備え、
   前記加速度予測部は、現在以前の所定期間分の前記加速度センサの検出結果に基づいて加速度の将来値を予測する請求項１または２に記載のオイル供給システム。
4. 自車両の速度を検出する速度センサと、
   自車両の進行方向の車外環境を認識する車外環境認識装置と、
   を備え、
   前記加速度予測部は、前記車外環境認識装置で認識された進行方向の車外環境と前記速度センサの検出結果とに基づいて加速度の将来値を予測する請求項１または２に記載のオイル供給システム。
5. 自車両の横方向および鉛直方向に交差する第１中心軸周りに前記吸込口を揺動させる第１モータと、
   自車両の前後方向および鉛直方向に交差する第２中心軸周りに前記吸込口を揺動させる第２モータと、
   を備え、
   前記ストレーナ制御部は、加速度の将来値に基づいて前記第１モータおよび前記第２モータを制御する請求項１から４のいずれか１項に記載のオイル供給システム。

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