JPH06129291A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の傾斜状態や加減速状態が長時間にわた
る場合でも、オイルストレーナからのエアの吸い込みを
確実に防止する。 【構成】 オイルパンに貯溜された潤滑油の油面の変動
を検知する油面変動検知手段１１と、この油面変動検知
手段１１からの情報に基づきオイルストレーナからエア
が吸い込まれるおそれがあると判定した場合はエンジン
のアイドル回転数を通常よりも高めに設定するアイドル
回転数増加判定手段２１と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オイルパン内の潤滑油
の油面変動に起因するオイルストレーナからのエアの吸
い込みをエンジンの回転数制御によって防止する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】オイルパン内に配置されたオイルストレ
ーナからのエアの吸い込みを防止する技術の一つとし
て、トヨタ技術公開集（発行番号３８２４）が知られて
いる。この技術は、クランクシャフトのカウンタウエイ
トに、オイルをストレーナ側に送り出すフィンが設けら
れている。したがって、車両の登板時等にエンジンの傾
斜によって潤滑油がオイルパンの一方に片寄った場合で
も、クランクシャフトに設けられたフィンによってスト
レーナに潤滑油を送り出すことができ、ストレーナから
のエアの吸い込みを防止することができる。

【０００３】また、オイルストレーナからのエアの吸い
込みを防止する別の技術として、図１０に示すオイルパ
ンの構造が知られている。図１０に示すように、オイル
パン９１内のオイルストレーナ９２が配置されるオイル
溜め部９３には、バッフルプレート９４が設けられてい
る。バッフルプレート９４は、オイルパン１内での潤滑
油９５の油面９５ａの大幅な変動を抑制するものであ
り、これにより車両の急加減速等によってオイル溜め部
９３の潤滑油９５が一時的にストレーナ９２と反対方向
に片寄るのが防止される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術には解決すべき問題が残されている。

【０００５】（１）上記のトヨタ技術公開集のように、
クランクシャフトのカウンタウエイトにフィンを設ける
構成の場合は、エンジン回転数が低いと潤滑油のオイル
ストレーナ側への送り出し量が少なく、オイルストレー
ナからのエアの吸い込みを確実に防止することができな
い。

【０００６】（２）図１０のように、オイルパン内にバ
ッフルプレートを配置する構成の場合は、潤滑油の一時
的な片寄りは防止できるが、車両の傾斜状態や加速、減
速が長く続く場合は、潤滑油の片寄りを阻止できなくな
る。したがって、この場合も潤滑油の油面からオイルス
トレーナが露出することになり、オイルストレーナから
のエアの吸い込みを確実に防止することができない。

【０００７】本発明は、上記の問題に着目し、車両の傾
斜状態や加減速状態が長時間にわたる場合でも、オイル
ストレーナからのエアの吸い込みを確実に防止すること
が可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る内燃機関の制御装置は、オイルパンに貯
溜された潤滑油の油面の変動を検知する油面変動検知手
段と、該油面変動検知手段からの情報に基づき前記オイ
ルストレーナからエアが吸い込まれるおそれがあると判
定した場合はエンジンのアイドル回転数を通常よりも高
めに設定するアイドル回転数増加判定手段と、を備えた
ものから成る。

【０００９】

【作用】このように構成された内燃機関の制御装置にお
いては、潤滑油の油面からオイルストレーナが露出する
ような運転状態になると、油面変動検知手段によって潤
滑油の油面が大幅に変動した旨が検知される。潤滑油の
油面が大幅に変動した場合は、油面変動検知手段からの
信号に基づき、オイルストレーナからエアが吸い込まれ
るおそれがあるとアイドル回転数増加判定手段によって
判定され、エンジンのアイドル回転数が通常よりも高め
に設定される。

【００１０】エンジンのアイドル時にはクランクシャフ
トによる潤滑油のかき上げ効果が小さく、車両の登板等
によってエンジンが傾斜した状態では潤滑油がオイルス
トレーナ側に戻されにくいが、アイドル回転数増加判定
手段によってエンジンのアイドル回転数を強制的に高め
ることにより、潤滑油のかき上げ効果が高められ、オイ
ルパン内での潤滑油の著しい片寄りが防止される。した
がって、車両の傾斜状態や加減速状態が長時間にわたる
状態でもオイルストレーナが潤滑油の油面から露出する
ことはなくなり、オイルストレーナからのエアの吸い込
みが確実に防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の望
ましい実施例を、図面を参照して説明する。

【００１２】第１実施例 図１ないし図４は、本発明の第１実施例を示している。
図２において、１は車両に搭載される内燃機関のクラン
クシャフトを示している。クランクシャフト１には、オ
イルポンプ２が連結されている。オイルポンプ２は、オ
イルパン３に貯溜された潤滑油４をオイルストレーナ５
を介して汲み上げるようになっている。オイルストレー
ナ５は、オイルパン３のうち最もへこんだオイル溜め部
３ａに配置されている。

【００１３】車両が平坦な路面を走行する場合は、潤滑
油４はオイル溜め部３ａに位置している。車両の登板時
等は、エンジンが傾斜した状態となるので、潤滑油４は
オイル溜め部３ａから浅底部３ｂに移動する。オイル溜
め部３ａのオイルストレーナ５が配置される近傍には、
潤滑油４の油面４ａの変動を検知する油面検知手段とし
てのオイルレベルセンサ１１が配置されている。

【００１４】エンジン回転数は、図示されない電子制御
装置（ＥＣＵ）によって制御されている。電子制御装置
には、図１に示すように、アイドル回転数増加判定手段
２１か形成されている。アイドル回転数増加判定手段２
１は、電子制御装置に格納されたプログラムから構成さ
れている。アイドル回転数増加判定手段２１は、図３に
示す制御処理を行うようになっている。

【００１５】アイドル回転数増加判定手段２１には、油
面変動検知手段としてのオイルレベルセンサ１１からの
信号が入力されている。本実施例では、アイドル回転数
増加判定手段２１には、オイルレベルセンサ１１の他
に、水温センサ１３、車速センサ１４、アイドル運転検
知リレー１５からの信号が入力されている。オイルレベ
ルセンサ１１は、上述したようにオイルパン３に貯溜さ
れた潤滑油４の油面４ａの著しい変動を検知するもので
あり、油面４ａからオイルストレーナ５が露出する状態
まで油面４ａが変動した場合にオン動作するようになっ
ている。

【００１６】水温センサ１３は冷却水の温度を検知する
ものであるが、本実施例では冷却水温から潤滑油４の温
度を間接的に検知し、潤滑油４の粘度を推定するために
用いられる。潤滑油４の粘度を判定するのは、低温で潤
滑油４の粘度が高い場合は、オイルレベルセンサ１１か
らの信号のみでは正確に車両の傾斜状態が判定できない
ためである。

【００１７】車速センサ１４は、車両の走行速度を検知
するものであり、オイルレベルセンサ１１の誤検知を防
止するために用いられる。車速が一定値以上の場合は、
車両の傾斜による油面４ａの変動なのか、加減速、旋回
による油面４ａの変動なのか判別がつきにくいので、本
実施例では車速が一定値以下の場合のみ、車速センサ１
４からの信号に基づき制御を行うようになっている。

【００１８】アイドル運転検知リレー１５は、エンジン
のアイドリング状態を検知するものであり、アイドリン
グ状態時のみ動作するようになっている。アイドル回転
数増加判定手段２１には、アイドル運転検知リレー１５
のオン接点による信号が入力されるようになっている。
アイドル状態を検知するのは、クランクシャフト１の回
転による潤滑油４のかきあげ効果が小さいアイドル時の
みオイルストレーナ５側への潤滑油４の移動が必要とな
るからである。

【００１９】アイドル回転数増加判定手段２１は、油面
変動検知手段であるオイルレベルセンサ１１からの情報
に基づきオイルストレーナ５からエアが吸い込まれるお
それがあると判定した場合は、エンジンのアイドル回転
数を通常よりも高めに設定する機能を有している。アイ
ドル回転数増加判定手段２１は、本実施例では電子制御
装置に格納されたプログラムから構成されているが、専
用の制御回路を用いた構成にしてもよい。

【００２０】アイドル回転数増加判定手段２１からの信
号は、アイドル回転数制御バルブ（ＩＳＣＶ）３１に出
力されるようになっている。アイドル回転数制御バルブ
３１は、アイドル回転数増加判定手段２１からの出力信
号に基づき開度が大に制御されるようになっており、こ
れによって、エンジンのアイドル回転数は通常よりも所
定の回転数だけ高く設定される。

【００２１】つぎに、第１実施例における作用について
図３のフローチャートを参照しつつ説明する。

【００２２】図３は、アイドル回転数増加判定手段２１
における制御の処理手順を示している。図３において、
ステップ５１にて制御処理が開始され、ステップ５２で
水温センサ１３からの信号に基づき冷却水温が一定範囲
内にあるか否かが判断される。ここでは、冷却水温から
オイルパン３内の潤滑油４の粘度の高低が間接的に判定
される。ステップ５２で冷却水温が一定範囲内にないと
判断された場合は、ステップ５７に進む。

【００２３】ステップ５２において冷却水温が一定範囲
内であると判断された場合は、ステップ５３に進み、車
速センサ１４からの信号に基づき車速が一定値以下か否
かが判断される。ここで、車速が一定値以下でないと判
断された場合は、ステップ５７に進む。ステップ５３に
おいて車速が一定値以下であると判断された場合は、ス
テップ５４に進む。

【００２４】ステップ５４では、アイドル運転検知リレ
ー１５からの信号に基づきエンジンがアイドル状態であ
るか否かが判断される。ここで、アイドル状態でないと
判断された場合は、ステップ５７に進む。ステップ５４
において、アイドル状態であると判断された場合は、ス
テップ５５に進み、オイルレベルセンサ１１がオンであ
るか否かが判断されるとともに、このオンの状態が一定
時間継続しているか否かが判断される。

【００２５】つまり、ステップ５５ではオイルレベルセ
ンサ１１からの信号に基づきオイルパン３内の潤滑油４
の油面４ａの位置が所定の範囲外にあるか否かが判断さ
れるとともに、油面４ａが範囲外となる状態が一定時間
継続しているか否かが判断される。ステップ５５におい
て、この条件が満足されていないと判断された場合はス
テップ５７に進む。ステップ５５において条件を満足し
ていると判断された場合は、ステップ５６に進む。

【００２６】アイドル回転数増加判定手段２１は、図３
のステップ５２、５３、５４、５５の条件がすべて満足
されている場合は、オイルパン３内の潤滑油４の油面４
ａの変動によってオイルストレーナ５からエアが吸い込
まれるおそれがあると判断し、ステップ５６において、
アイドル回転数を高める旨の信号をアイドル回転数制御
バルブ３１に出力する。これにより、アイドル回転数制
御バルブ３１の開度が大に制御され、アイドル回転数が
規定量だけ高められる。

【００２７】アイドル回転数が高められると、クランク
シャフト１の回転によるオイルパン３内の潤滑油４のか
き上げ量が増加し、残底部３ｂに移動した潤滑油４をオ
イルストレーナ５が位置するオイル溜め部３ａに移動さ
せることができる。これによって、油面４ａから露出す
るオイルストレーナ５が潤滑油４によって覆われること
になり、オイルストレーナ５からのエアの吸い込みが防
止される。

【００２８】なお、アイドル回転数をどれだけ高めるか
は、エンジンの仕様（主にオイルパンの形状による油溜
りの量と、クランクシャフト等の回転部材の形状など）
によって異なる。たとえば、あるエンジンにおいては、
図４に示すようにエンジン回転数を２００ｒｐｍ上昇さ
せることにより、残底部３ｂ側に片寄った潤滑油４の一
部４ｂをオイルストレーナ５が配置されるオイル溜め部
３ｂ側に４００ｃｃ移動させることが可能となる。

【００２９】アイドル回転数増加判定手段２１は、ステ
ップ５２〜ステップ５５までの条件が一つでも満足され
ていない場合は、アイドル回転数制御バルブ３１に信号
は出力しない。これにより、ステップ５７においてアイ
ドル回転数制御バルブ３１の開度はそのままにされ、ア
イドル回転数は通常の値に設定される。ステップ５６お
よびステップ５７の処理が終了すると、ステップ５８に
進み、処理のリターンが行なわれる。

【００３０】なお、ステップ５２〜ステップ５５のすべ
ての条件を満足する場合として、オイルパン３内の潤滑
油４が単に減少した場合も考えられるが、この場合はオ
イルレベルセンサ１１からの信号に基づいてオイルレベ
ル警告灯（図示略）が常時点灯することになるので、搭
乗者は潤滑油４の減少を視認でき、潤滑油４の補給が可
能となる。また、潤滑油４が減少した場合であっても、
図３の制御処理を行うことに対しては何ら問題はない。

【００３１】オイルレベルセンサ１１、水温センサ１
３、車速センサ１４、アイドル運転検知リレー１５は、
一般の車両にも設けられていることから、潤滑油４の片
寄りを検知するのにこれらのセンサ等を新たに設ける必
要はない。したがって、本実施例では、電子制御装置に
格納されるプログラムの変更のみで、オイルストレーナ
５からのエアの吸い込みを防止することが可能となる。

【００３２】第２実施例 図５ないし図９は、本発明の第２実施例を示している。
第２実施例が第１実施例と異なるところは、油面変動検
知手段の構成のみであり、その他の部分は第１実施例に
準じるので、準じる部分に第１実施例と同一の符号を付
すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部分に
ついてのみ説明する。

【００３３】第１実施例では、オイルパン３内の潤滑油
４の油面４ａの変動を検知するのにオイルレベルセンサ
１１を用いたが、本実施例では図６に示すように、油面
変動検知手段として振り子式の加速度センサ（Ｇセン
サ）４１が用いられている。加速度センサ４１は、錘部
４１ａ、吊り糸４１ｂ、接点４１ｃを有している。錘部
４１ａは吊り糸４１ｂによって揺動自在に吊り下げられ
ている。

【００３４】錘部４１ａは、車両４２が停止中には支点
４１ｄの真下に位置しているが、車両４２の加速時には
横方向に移動し、接点４１ｃと接触するようになってい
る。錘部４１ａの接点４１Ｃとが接触した状態では、加
速度センサ４１からアイドル回転数増加判定手段３１に
信号が出力されるようになっている。また、図７に示す
ように、車両４２が登板中でエンジンが傾いている状態
では、錘部４１ａが接点４１ｃと接触し、加速度センサ
４１からアイドル回転数増加判定手段３１に信号が出力
されるようになっている。

【００３５】このように構成された第２実施例において
は、図８のステップ６１で加速度センサ４１がオンであ
るか否かが判断されるとともに、このオンの状態が一定
時間継続しているか否かが判断される。つまり、ステッ
プ６１では加速度センサ４１からの信号に基づきオイル
パン３内の潤滑油４の油面４ａの位置が所定の範囲外に
あるか否かが判断されるとともに、油面４ａが範囲外と
なる状態が一定時間継続しているか否かが判断される。

【００３６】アイドル回転数増加判定手段２１は、図８
のステップ５２、５３、５４、６１の条件がすべて満足
されている場合は、オイルパン３内の潤滑油４の油面４
ａの変動によってオイルストレーナ５からエアが吸い込
まれるおそれがあると判断し、ステップ５６において、
アイドル回転数を高める旨の信号をアイドル回転数制御
バルブ３１に出力する。これにより、アイドル回転数制
御バルブ３１の開度が大に制御され、アイドル回転数が
規定量だけ高められる。

【００３７】なお、アイドル回転数、加速度センサ４１
によって検知される傾斜角、クランクシャフト１の回転
によるオイルストレーナ５側への潤滑油の戻し量の間に
は、ある程度の相関関係がある。したがって、図９に示
すように、加速度センサ４１の出力値の大きさに基づい
てアイドル回転数の増加量および潤滑油４の戻し量を可
変することも可能となる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、つぎの効果が得られ
る。

【００３９】油面変動検知手段からの情報に基づき、オ
イルストレーナからエアが吸い込まれるおそれがあると
アイドル回転数増加判定手段が判定した場合は、アイド
ル回転数増加判定手段によってエンジンのアイドル回転
数を通常よりも高めに設定するようにしたので、クラン
クシャフトの回転によるオイルパン内の潤滑油のかき上
げ効果を高めることができる。

【００４０】これにより、オイルパン内の一方に片寄っ
た潤滑油の一部をオイルストレーナ側に連続して移動さ
せることが可能となり、潤滑油によってオイルストレー
ナを覆うことができる。したがって、車両の傾斜状態や
加減速状態が長時間にわたる場合でも、オイルストレー
ナからのエアの吸い込みを確実に防止することができ
る。

【００４１】車両の非傾斜状態や非加減速状態では、ア
イドル回転数は通常通り低い値に設定されるので、燃費
の悪化も防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の制御装置
のブロック図である。

【図２】図１の装置によってアイドル回転数が可変され
るクランクシャフト近傍の断面図である。

【図３】図１のアイドル回転数増加判定手段における制
御の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】図２のオイルパン内の潤滑油が一方に片寄った
場合のクランクシャフトによる潤滑油の移動状態を示す
断面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る内燃機関の制御装置
のブロック図である。

【図６】車両に取付けられた加速度センサの停止時およ
び加速時の作動状態を示す側面図である。

【図７】車両に取付けられた加速度センサの車両傾斜時
の作動状態を示す側面図である。

【図８】図５のアイドル回転数増加判定手段における制
御の処理手順を示すフローチャートである。

【図９】図５の装置における加速センサの出力値に対す
るアイドル回転数増加量および潤滑油の戻し量の変化を
示す特性図である。

【図１０】従来の内燃機関におけるオイルパンの構造の
一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ クランクシャフト ３ オイルパン ４ 潤滑油 ４ａ 油面 ５ オイルストレーナ １１ 油面変動検知手段としてのオイルレベルセンサ ２１ アイドル回転数増加判定手段 ３１ アイドル回転数制御バルブ ４１ 油面変動検知手段としての加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/08 ３１５ 8011−3Ｇ 45/00 ３２２ Ｂ 7536−3Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルパンに貯溜された潤滑油の油面の
   変動を検知する油面変動検知手段と、該油面変動検知手
   段からの情報に基づき前記オイルストレーナからエアが
   吸い込まれるおそれがあると判定した場合はエンジンの
   アイドル回転数を通常よりも高めに設定するアイドル回
   転数増加判定手段と、を備えたことを特徴とする内燃機
   関の制御装置。