JP6344351B2 - エンジンのオイルレベル計測装置 - Google Patents

Description

ここに開示された技術は、エンジンのオイルレベル計測装置に関するものである。

従来より、エンジンのオイルパン内のオイルレベルを計測する計測装置が知られている。

例えば、特許文献１に係るオイルレベル計測装置は、オイルパン内のオイルレベルを実測するレベルセンサを備えている。さらに、このオイルレベル計測装置は、オイルレベルの計測精度を向上させるために、レベルセンサの実測値をエンジン回転速度及び油温に基づいて補正している。

特開２０１４−２２７９４２号公報

ところで、エンジン運転中においては、オイルパン内のオイルはエンジン内部に供給されており、その分だけオイルパン内のオイルレベルを低下する。特許文献１に係るオイルレベル計測装置は、前述の如く、レベルセンサの実測値をエンジン回転速度及び油温に基づいて補正しているものの、その計測精度にはさらなる改善の余地がある。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルレベルの計測精度を向上させることにある。

ここに開示された技術は、オイルパン内のオイルレベルをエンジン運転中に計測するオイルレベル計測装置が対象である。このオイルレベル計測装置は、オイルパン内のオイルレベルを実測するレベルセンサと、オイルポンプからエンジン内部に供給されるオイルの供給量を求める供給量取得部と、前記レベルセンサの実測値を前記供給量取得部により求められた供給量に基づいて補正することによって前記オイルパン内のオイルレベルを推定する推定部とを備え、前記オイルポンプは、容量が調整可能に構成されており、前記供給量取得部は、前記オイルポンプの容量と前記エンジンの回転速度とに基づいて前記供給量を求める。

この構成によれば、供給量取得部がオイルポンプからエンジン内部に供給されるオイルの供給量を求める。そして、推定部は、求められた供給量に基づいてレベルセンサの実測値を補正する。つまり、エンジン内部に供給されるオイルの供給量に基づいてレベルセンサの実測値を補正するので、単にエンジン回転速度でレベルセンサの実測値を補正する場合と比べて、エンジン内部に循環又は残留しているオイル量の影響をより精度良く考慮して、オイルパン内のオイルレベルを計測することができる。
また、オイルポンプは、可変容量型である。このようなオイルポンプの吐出量は、オイルポンプの容量及びエンジン回転速度に応じて変化する。エンジン内部に供給されるオイルの供給量は、オイルポンプの吐出量と相関している。そのため、エンジン内部に供給されるオイルの供給量をオイルポンプの容量とエンジン回転速度とに基づいて求めることによって、オイルポンプの吐出量を考慮して、オイルの供給量を精度良く求めることができる。

また、オイルレベル計測装置は、オイルの粘度に関連する値を検出する粘度検出部をさらに備え、前記推定部は、前記供給量取得部により求められた前記供給量と前記粘度検出部の検出値とに基づいて前記レベルセンサの実測値を補正することによって前記オイルパン内のオイルレベルを推定するようにしてもよい。

この構成によれば、レベルセンサの実測値は、エンジン内部へのオイルの供給量だけでなく、オイルの粘度に基づいても補正される。オイルの粘度が低下すると、エンジン内部でのオイルの漏れ量が多くなり、エンジン内部からオイルパンへのオイルのリターン量が大きくなる。つまり、エンジン運転中においてエンジン内部に残留するオイルの残留量は、エンジン内部へのオイルの供給量とオイルパンへのリターン量との収支に依存する。前記の構成によれば、レベルセンサの実測値をオイルの粘度に基づいて補正するので、オイルパンへのリターン量も正確に考慮して、オイルレベルを推定することができる。

さらに、前記供給量取得部は、前記オイルポンプの容量と前記エンジンの回転速度と前記粘度検出部の検出値とに基づいて前記供給量を求めるようにしてもよい。

この構成によれば、オイルポンプの吐出量は、オイルポンプの容量、エンジン回転速度及びオイルの粘度に応じて変化する。エンジン内部に供給されるオイルの供給量は、オイルポンプの吐出量と相関している。そのため、エンジン内部に供給されるオイルの供給量をオイルポンプの容量とエンジン回転速度と粘度に関連する値とに基づいて求めることによって、オイルポンプの吐出量を考慮して、オイルの供給量を精度良く求めることができる。

また、前記粘度検出部は、オイルの粘度に関連する値としてオイルの油温を検出する油温検出部であってもよい。

油温は、オイルの粘度と相関がある。油温が高くなれば、粘度は低下する一方、油温が低くなれば、粘度は増大する。つまり、油温を検出することによって、実質的にオイルの粘度を検出することができる。それに加えて、油温は、オイルの体積とも相関がある。油温が高くなれば、オイルは膨張して体積が大きくなる一方、油温が低くなれば、オイルは収縮して体積が小さくなる。つまり、レベルセンサの実測値を油温に基づいて補正することによって、オイルの粘度と共にオイルの体積変動も考慮して、オイルレベルを精度良く推定することができる。

さらに、記油温検出部は、前記エンジン内部に供給されたオイルの油温を検出する第１油温センサと、前記オイルパン内のオイルの油温を検出する第２油温センサとを含んでいてもよい。

エンジン運転中においては、エンジン内部に供給されたオイルの油温とオイルパン内のオイルの油温とが異なり得る。具体的には、エンジン運転中はエンジンが高温となるため、エンジン内部に供給されたオイルの油温の方がオイルパン内のオイルの油温よりも高くなる。そして、エンジン内部でのオイルの漏れ量は、エンジン内部に供給されたオイルの油温により大きく依存する一方、オイルパン内のオイルの体積変動は、オイルパン内のオイルの油温に大きく依存する。つまり、第１油温センサと第２油温センサとで異なる場所の油温を検出することによって、エンジン内部でのオイルの漏れ量とオイルパン内でのオイルの体積変動とをそれぞれ適した油温を用いて考慮することができ、その結果、オイルレベルを精度良く推定することができる。

また、オイルレベル計測装置は、前記エンジン内部に供給されたオイルの油圧を検出する油圧検出部をさらに備え、前記推定部は、前記油圧検出部により検出された油圧が所定の閾値以下の場合にオイルレベルの推定を実行するようにしてもよい。

この構成によれば、オイルパン内の油面が比較的安定しているときにオイルレベルを実測及び推定するので、オイルレベルを精度良く計測することができる。つまり、油圧が高いときには、エンジン内部に供給されるオイルの供給量が多く、その分、オイルパン内のオイル量の変動も大きいので、オイルパン内の油面、即ち、オイルレベルの変動が比較的大きい。さらに、油圧が高いときはエンジンの運転状態が高負荷高回転の場合が多く、そのような場合にはクランクシャフトによるオイルパン内のオイルの攪拌も激しく、このことによってもオイルパン内の油面の変動が比較的大きくなる。油圧が低いときにオイルレベルの推定を実行することによって、油面の変動が大きい時にオイルレベルの実測及び推定を行うことを避けることができる。これにより、オイルレベルの計測精度をより向上させることができる。

前記オイルレベル計測装置によれば、オイルレベルの計測精度を向上させることができる。

図１は、エンジンの概略構成を示す図である。 図２は、オイル供給装置の油圧回路図である。 図３は、レベルセンサをオイルパン内に設けた様子を示すエンジンの部分断面図である。 図４は、レベルセンサの概略構成を示す縦断面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 図６は、ＥＣＵの油圧制御及びオイルレベル計測に関する機能ブロック図である。 図７は、吐出量マップのイメージ図である。 図８は、補正量マップのイメージ図である。 図９は、オイルパン内のオイル量に対するオイルレベルの関係であるオイルレベル特性を示す図である。 図１０は、オイルレベル判定手順を示すフローチャートである。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、実施形態に係るエンジン１００の概略構成を示す。

エンジン１００は、エンジン本体１と、エンジン本体１に空気を供給する吸気系と、エンジン本体１から排気ガスを排出する排気系と、大型ターボ過給機３４及び小型ターボ過給機３５と、エンジン本体１に潤滑油（以下、「オイル」という）を供給するオイル供給装置２００（図１では、図示省略）と、後述するオイルパン１３内のオイルレベルを計測するオイルレベル計測装置と、エンジン１００の全体を制御するＥＣＵ６０とを備えている。

エンジン本体１は、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンである。エンジン本体１は、複数の気筒１１ａ（１つのみ図示）が設けられたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の下側に配設され、オイルが貯溜されたオイルパン１３とを有している。このエンジン本体１の各気筒１１ａ内には、ピストン１４が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン１４の頂面にはリエントラント形の燃焼室１４ａを区画するキャビティが形成されている。このピストン１４は、コンロッド１４ｂを介してクランクシャフト１５と連結されている。

シリンダヘッド１２には、燃焼室１４ａに連通する吸気ポート１６及び排気ポート１７が形成されている。また、シリンダヘッド１２には、燃料を噴射するインジェクタ１８と、エンジン本体１の冷間時に吸入空気を暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ１９と、吸気ポート１６を開閉する吸気バルブ１１０と、排気ポート１７を開閉する１１１とが設けられている。インジェクタ１８は、その燃料噴射口が燃焼室１４ａの天井面から該燃焼室１４ａに臨むように配設されている。

また、シリンダヘッド１２には、吸気バルブ１１０及び排気バルブ１１１のそれぞれの弁特性を変更する可変バルブタイミング機構（以下、「ＶＶＴ」と称する）が設けられている（図１では、図示省略）。吸気側ＶＶＴは電動式であり，排気側ＶＶＴは油圧式である。

さらに、シリンダヘッド１２には、吸気バルブ１１０及び排気バルブ１１１のそれぞれのバルブクリアランスを油圧により自動的にゼロに調整する油圧ラッシュアジャスタ（Hydraulic Lash Adjuster、以下、「ＨＬＡ」と称する）が設けられている（図１では、図示省略）。尚、第１気筒１１ａ及び第４気筒１１ａに設けられたＨＬＡは、それぞれ吸気バルブ１１０及び排気バルブ１１１の動作を停止させる弁停止機構を備えている。エンジン１００は、全気筒運転時には、第１〜第４気筒１１ａの全ての吸気バルブ１１０及び排気バルブ１１１を作動させる一方、減気筒運転時には、第１及び第４気筒１１ａの吸気バルブ１１０及び排気バルブ１１１の作動を停止させ、第２及び第３気筒１１ａの吸気バルブ１１０及び排気バルブ１１１を作動させる。

エンジン本体１の一側面には、吸気系を構成する吸気通路２０が各気筒１１ａの吸気ポート１６に連通するように接続されている。一方、エンジン本体１の他側面には、排気系を構成する排気通路３０が各気筒１１ａの排気ポート１７に連通するように接続されている。

吸気系は、吸入空気を濾過するエアクリーナ２１と、空気を冷却するインタークーラ２２と、前記各気筒１１ａの燃焼室１４ａへの吸入空気量を調節するスロットル弁２３と、サージタンク２４とを含んでいる。サージタンク２４よりも下流側の吸気通路２０は、各気筒１１ａ毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒１１ａの吸気ポート１６にそれぞれ接続されている。

排気系は、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置３１と、サイレンサ３２とを含んでいる。排気通路３０の上流側の部分は、各気筒１１ａ毎に分岐して排気ポート１７の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを含んでいる。排気浄化装置３１は、酸化触媒３１ａと、ＤＰＦ３１ｂとを有しており、上流側から、この順に並んでいる。酸化触媒３１ａは、排気ガス中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ_２及びＨ_２Ｏが生成する反応を促すものである。ＤＰＦ３１ｂは、エンジン１００の排気ガス中に含まれる煤等のＰＭを捕集するものであって、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）やコーディエライト等の耐熱性セラミック材によって形成されたウォールフロー型フィルタ、或いは耐熱性セラミックス繊維によって形成された三次元網目状フィルタである。

吸気通路２０と排気通路３０とは、排気ガスの一部を吸気通路２０に還流するためのＥＧＲ通路３３によって接続されている。このＥＧＲ通路３３には、排気ガスの吸気通路２０への還流量を調整するためのＥＧＲ弁３３ａ及び排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのＥＧＲクーラ３３ｂとが配設されている。

大型ターボ過給機３４は、吸気通路２０に配設された大型コンプレッサ３４ａと、排気通路３０に配設された大型タービン３４ｂとを有している。大型コンプレッサ３４ａは、吸気通路２０におけるエアクリーナ２１とインタークーラ２２との間に配設されている。一方、大型タービン３４ｂは、排気通路３０における排気マニホールドと酸化触媒３１ａとの間に配設されている。

小型ターボ過給機３５は、吸気通路２０に配設された小型コンプレッサ３５ａと、排気通路３０に配設された小型タービン３５ｂとを有している。小型コンプレッサ３５ａは、吸気通路２０における大型コンプレッサ３４ａの下流側に配設されている。一方、小型タービン３５ｂは、排気通路３０における大型タービン３４ｂの上流側に配設されている。

小型ターボ過給機３５は、相対的に小型のものであり、大型ターボ過給機３４は、相対的に大型のものである。すなわち、大型ターボ過給機３４の大型タービン３４ｂの方が小型ターボ過給機３５の小型タービン３５ｂよりもイナーシャが大きい。

吸気通路２０には、小型コンプレッサ３５ａをバイパスする小型吸気バイパス通路３６が接続されている。この小型吸気バイパス通路３６には、該小型吸気バイパス通路３６へ流れる空気量を調整するための小型吸気バイパス弁３６ａが配設されている。

排気通路３０には、小型タービン３５ｂをバイパスする小型排気バイパス通路３７と、大型タービン３４ｂをバイパスする大型排気バイパス通路３８とが接続されている。小型排気バイパス通路３７には、該小型排気バイパス通路３７へ流れる排気量を調整するためのレギュレートバルブ３７ａが配設され、大型排気バイパス通路３８には、該大型排気バイパス通路３８へ流れる排気量を調整するためのウエストゲートバルブ３８ａが配設されている。

〈オイル供給装置〉
次に、オイル供給装置２００について図２を参照しながら説明する。図２に、オイル供給装置２００の油圧回路図を示す。

オイル供給装置２００は、クランクシャフト１５によって回転駆動される可変容量型のオイルポンプ４１と、オイルポンプ４１に接続され、オイルが流通する給油路５とを有している。オイルポンプ４１は、エンジン１００による駆動される補機である。

オイルポンプ４１は、公知の可変容量型のオイルポンプであり、クランクシャフト１５により駆動される。オイルポンプ４１は、シリンダブロック１１の下面に取り付けられ、オイルパン１３内に収容された状態となっている。詳しくは、オイルポンプ４１は、クランクシャフト１５に回転駆動される駆動シャフト４１ａと、駆動シャフト４１ａに連結されたロータ４１ｂと、ロータ４１ｂから半径方向へ進退自在に設けられた複数のベーン４１ｃと、前記ロータ４１ｂ及びベーン４１ｃを収容し、ロータ４１ｂの回転中心に対する偏心量が調整されるように構成されたカムリング４１ｄと、ロータ４１ｂの回転中心に対する偏心量が増大する方向へカムリング４１ｄを付勢するスプリング４１ｅと、ロータ４１ｂの内側に配置されたリング部材４１ｆと、ロータ４１ｂ、ベーン４１ｃ、カムリング４１ｄ、スプリング４１ｅ及びリング部材４１ｆを収容するハウジング４１ｇとを有している。

図示は省略するが、駆動シャフト４１ａの一端部は、ハウジング４１ｇの外方へ突出し、該一端部には、従動スプロケットが連結されている。従動スプロケットには、タイミングチェーンが巻回されている。このタイミングチェーンは、クランクシャフト１５の駆動スプロケットにも巻回されている。こうして、ロータ４１ｂは、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１５に回転駆動される。

ロータ４１ｂが回転する際に各ベーン４１ｃは、カムリング４１ｄの内周面上を摺動する。これにより、ロータ４１ｂ、隣り合う２つのベーン４１ｃ、カムリング４１ｄ及びハウジング４１ｇによってポンプ室（作動油室）４１ｉが区画される。

ハウジング４１ｇには、ポンプ室４１ｉ内へオイルを吸入する吸入口４１ｊが形成されると共に、ポンプ室４１ｉからオイルが吐出される吐出口４１ｋが形成されている。吸入口４１ｊには、オイルストレーナ４１ｌが接続されている。オイルストレーナ４１ｌは、オイルパン１３に貯留されたオイルに浸漬されている。つまり、オイルパン１３に貯留されたオイルがオイルストレーナ４１ｌを介して吸入口４１ｊからポンプ室４１ｉ内へ吸入される。一方、吐出口４１ｋには、給油路５が接続されている。つまり、オイルポンプ４１により昇圧されたオイルは、吐出口４１ｋから給油路５へ吐出される。

カムリング４１ｄは、所定の支点回りに揺動するようにハウジング４１ｇに支持されている。スプリング４１ｅは、該支点回りの一方側へカムリング４１ｄを付勢している。また、カムリング４１ｄとハウジング４１ｇとの間には圧力室４１ｍが区画される。圧力室４１ｍには、外部からオイルが供給されるように構成されている。カムリング４１ｄには、圧力室４１ｍ内のオイルの油圧が作用している。そのため、カムリング４１ｄは、スプリング４１ｅの付勢力と圧力室４１ｍの油圧とのバランスに応じて揺動し、ロータ４１ｂの回転中心に対するカムリング４１ｄの偏心量が決まる。カムリング４１ｄの偏心量に応じて、オイルポンプ４１の容量が変化し、オイルの吐出量が変化する。

圧力室４１ｍには、後述するオイル制御弁４４からオイルが供給される。つまり、オイルポンプ４１は、オイル制御弁４４によって容量が制御される。

給油路５は、パイプ並びに、シリンダブロック１１及びシリンダヘッド１２に穿設された流路で形成されている。給油路５は、シリンダブロック１１において気筒列方向に延びるメインギャラリ５ａと、オイルポンプ４１とメインギャラリ５ａとを接続する第１連通路５ｂと、メインギャラリ５ａからシリンダヘッド１２まで延びる第２連通路５ｃと、シリンダヘッド１２において吸気側と排気側との間を略水平方向に延びる第３連通路５ｄと、メインギャラリ５ａから分岐する制御用給油路５ｅと、第３連通路５ｄから分岐する第１〜第５給油路５ｆ〜５ｊとを有している。

第１連通路５ｂは、オイルポンプ４１の吐出口４１ｋに接続されている。第１連通路５ｂには、オイルフィルタ４２及びオイルクーラ４３がオイルポンプ４１側から順に設けられている。つまり、オイルポンプ４１から第１連通路５ｂへ吐出されたオイルは、オイルフィルタ４２で濾過され、オイルクーラ４３で油温が調整された後、メインギャラリ５ａへ流入する。

メインギャラリ５ａには、４つのピストン１４の背面側にオイルを噴射するオイルジェット５１ａと、クランクシャフト１５を回転自在に支持する５つの軸受部の軸受メタル５２ａと、４つのコンロッド１４ｂが回転自在に連結されたクランクピンに配置された軸受メタル５２ｂと、油圧式チェーンテンショナへオイルを供給するオイル供給部５３ａと、タイミングチェーンにオイルを噴射するオイルジェット５１ｂと、メインギャラリ５ａを流通するオイルの油圧を検出する油圧センサ５０ａと、第１油温センサ５０ｂとが接続されている。油圧センサ５０ａは、油圧検出部の一例である。第１油温センサ５０ｂは、粘度検出部の一例である。メインギャラリ５ａには、オイルが常時供給されている。オイルジェット５１ａは、逆止弁とノズルとを有し、所定値以上の油圧が作用すると、逆止弁が開弁し、ノズルからオイルを噴射する。

制御用給油路５ｅは、メインギャラリ５ａから分岐し、オイル制御弁４４を介してオイルポンプ４１の圧力室４１ｍに接続されている。制御用給油路５ｅには、オイルフィルタ５５ａが設けられている。メインギャラリ５ａのオイルの一部は、制御用給油路５ｅを通り、オイル制御弁４４によって油圧が調整された後、オイルポンプ４１の圧力室４１ｍに流入する。つまり、オイル制御弁４４によって圧力室４１ｍの圧力が調整される。

オイル制御弁４４は、リニアソレノイドバルブである。オイル制御弁４４は、入力される制御信号のデューティ比に応じて、圧力室４１ｍに供給するオイルの流量を調整する。オイル制御弁４４は、容量制御部の一例である。

第２連通路５ｃは、メインギャラリ５ａと第３連通路５ｄとを連通させている。メインギャラリ５ａを流通するオイルは、第２連通路５ｃを通って、第３連通路５ｄへ流入する。第３連通路５ｄへ流入したオイルは、第３連通路５ｄを介して、シリンダヘッド１２の吸気側と排気側へ分配される。

第１給油路５ｆには、吸気側のカムシャフトのカムジャーナルを支持する軸受メタルのオイル供給部５３ｂと、吸気側のカムシャフトのスラスト軸受のオイル供給部５３ｃと、吸気側の弁停止機構付きＨＬＡのピボット機構５７ｂと、吸気側の弁停止機構無しＨＬＡ５７ａと、吸気側のオイルシャワー５４ａと、吸気側ＶＶＴの摺動部のオイル供給部５３ｄとが接続されている。

第２給油路５ｇには、排気側のカムシャフトのカムジャーナルを支持する軸受メタルのオイル供給部５３ｅと、排気側のカムシャフトのスラスト軸受のオイル供給部５３ｆと、排気側の弁停止機構付きＨＬＡのピボット機構５７ｅと、排気側の弁停止機構無しＨＬＡ５７ｄと、排気側のオイルシャワー５４ｂとが接続されている。

第３給油路５ｈは、第１方向切換弁５６ａを介して、排気側ＶＶＴ１１２に接続されている。また、第３給油路５ｈには、排気側のカムシャフトの軸受メタルのオイル供給部５３ｅのうち最前部に位置するオイル供給部５３ｅが接続されている。第３給油路５ｈにおける第１方向切換弁５６ａの上流側には、オイルフィルタ５５ｂが接続されている。第１方向切換弁５６ａによって、排気側ＶＶＴ１１２へ供給されるオイル流量が調整される。

第４給油路５ｉは、第２方向切換弁５６ｂを介して第１気筒の弁停止機構付きＨＬＡの弁停止機構５７ｃ及び弁停止機構付きＨＬＡの弁停止機構５７ｆに接続されている。第４給油路５ｉにおける第２方向切換弁５６ｂの上流側には、オイルフィルタ５５ｃが接続されている。第２方向切換弁５６ｂによって、第１気筒の弁停止機構５７ｃ及び弁停止機構５７ｆへのオイル供給が制御される。

第５給油路５ｊは、第３方向切換弁５６ｃを介して第４気筒の弁停止機構付きＨＬＡの弁停止機構５７ｃ及び弁停止機構付きＨＬＡの弁停止機構５７ｆに接続されている。第５給油路５ｊにおける第３方向切換弁５６ｃの上流側には、オイルフィルタ５５ｄが接続されている。第３方向切換弁５６ｃによって、第４気筒の弁停止機構５７ｃ及び弁停止機構５７ｆへのオイル供給が制御される。

エンジン１００の各部に供給されたオイルは、図示しないドレイン油路を通ってオイルパン１３に滴下し、オイルポンプ４１により再び還流される。

〈オイルレベル計測装置〉
続いて、オイルレベル計測装置について説明する。

オイルレベル計測装置は、オイルパン１３内のオイルレベル（油面高さ）を実測するレベルセンサ８と、オイルの油温を検出する第１油温センサ５０ｂ及び第２油温センサ１３ａと、給油路５の油圧を検出する油圧センサ５０ａと、オイルポンプ４１から給油路５に供給されるオイルの供給量を求める供給量取得部６６と、オイルパン１３内のオイルレベルを推定する推定部６７と、インストルメントパネルに設けられ、オイルレベルを表示するオイルインジケータ４５とを有している。オイルレベル計測装置は、オイルパン１３内のオイルレベルを計測し、オイルの交換又は補充の必要性がある場合にはオイルインジケータ４５に警告表示をさせる。供給量取得部６６及び推定部６７は、ＥＣＵ６０によって構成されている。

油圧センサ５０ａ及び第１油温センサ５０ｂは、前述の如く、給油路５に設けられている。つまり、油圧センサ５０ａは、給油路５における油圧（即ち、エンジン内部に供給されたオイルの油圧）を検出し、第１油温センサ５０ｂは、給油路５における油温（即ち、エンジン内部に供給されたオイルの油温。以下、「第１油温」と称する。）を検出する。第２油温センサ１３ａは、オイルパン１３内に設けられている。つまり、第２油温センサ１３ａは、オイルパン１３内の油温（以下、「第２油温」と称する）を検出する。尚、第２油温センサ１３ａは、レベルセンサ８に組み込まれていてもよい。

〈レベルセンサ〉
まず、レベルセンサ８の構成について、図３〜５を参照しながら説明する。図３は、レベルセンサをオイルパン内に設けた様子を示すエンジンの部分断面図である。図４は、レベルセンサの概略構成を示す縦断面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線における断面図である。

レベルセンサ８は、超音波式のレベルセンサであり、超音波を用いてオイルレベルを実測する。レベルセンサ８は、図３に示すように、オイルパン１３内の車両前後方向の略中央部であって、車両横方向（左右方向）一方側寄りに配置されている。レベルセンサ８は、オイル収容部８１と、ベース部８２とを有している。

オイル収容部８１は、後述する第１オイル開口８３ａから流入したオイルを収容する。オイル収容部８１は、第１ラビリンス室区画部８３と、第２ラビリンス室区画部８４と、送受信器収容部８５と、検出管８６と、エア抜き管８７とを有している。オイル収容部８１の外側には、複数のリブ９８が形成されている。

第１ラビリンス室区画部８３及び第２ラビリンス室区画部８４は、有蓋円筒状に形成されている。第２ラビリンス室区画部８４は、第１ラビリンス室区画部８３よりも径が大きい。送受信器収容部８５は、有蓋円筒状に形成されている。送受信器収容部８５は、第２ラビリンス室区画部８４よりも径が大きい。そして、第１ラビリンス室区画部８３、第２ラビリンス室区画部８４及び送受信器収容部８５は、その軸が互いに一致するように上側からこの順に配置されている。

送受信器収容部８５は、送受信器８８を収容している。この送受信器８８は、検出管８６に対応するように配置されている。送受信器８８は、超音波パルスを検出管８６内のオイルの油面に向かって発信し、該油面から反射されてきた反射波を受信することで、送受信器８８から超音波パルスを検出管８６内の油面に向かって発信してから、該油面から反射されてきた反射波を送受信器８８（検出部）で受信するまでの間の時間を計測する。

前記検出管８６は、細長い円筒状に形成されている。検出管８６は、その下端開口が送受信器収容部８５内に臨むように、送受信器収容部８５の天井壁（「第２ラビリンス室区画部８４の底壁」ともいう）におけるその中心から若干ずれた部分に上側に突設されている。検出管８６は、第１ラビリンス室区画部８３の天井壁及び第２ラビリンス室区画部８４の天井壁（「第１ラビリンス室区画部８３の底壁」ともいう）を貫通している。

第１ラビリンス室区画部８３、第２ラビリンス室区画部８４の天井壁及び検出管８６により区画された空間は第１ラビリンス室８９を、第２ラビリンス室区画部８４、送受信器収容部８５の天井壁及び検出管８６により区画された空間は第２ラビリンス室９０を、それぞれ構成している。なお、第１ラビリンス室８９及び第２ラビリンス室９０は、レベルセンサ８内のオイルレベルの変動を抑制する本発明に係るダンピング手段を構成している。

第１ラビリンス室区画部８３の周壁における検出管８６とは反対側の部分の下端寄りには、第１オイル開口８３ａが形成されている。この第１オイル開口８３ａからオイルパン１３内のオイルは、第１ラビリンス室８９内に流入出可能になっている。

第１ラビリンス室区画部８３及び検出管８６の間における第１オイル開口８３ａの近傍には、第１ラビリンス室８９内を第１ラビリンス室区画部８３及び検出管８６と共に区画する区画板９１が設けられている。この区画板９１は、第１ラビリンス室区画部８３の天井壁及び第２ラビリンス室区画部８４の天井壁に接している。

第２ラビリンス室区画部８４の天井壁における区画板９１の近傍であって、該区画板９１に対して第１オイル開口８３ａとは反対側の部分には、第２オイル開口８４ａが形成されている。この第２オイル開口８４ａから第１ラビリンス室８９内のオイルは、第２ラビリンス室９０内に流入出可能になっている。

第１ラビリンス室区画部８３の周壁の内周面には、径方向内側に延びる複数の第１抵抗板９２が互いに間隔を空けて配設されている。各第１抵抗板９２は、第１ラビリンス室区画部８３の天井壁及び第２ラビリンス室区画部８４の天井壁に接している。各第１抵抗板９２は、検出管８６との間に間隙が形成されている。

検出管８６の外周面には、径方向外側に延びる複数の第２抵抗板９３が互いに間隔を空けて配設されている。各第２抵抗板９３は、周方向に隣り合う第１抵抗板９２の間に配置されている。各第２抵抗板９３は、第１ラビリンス室区画部８３の天井壁及び第２ラビリンス室区画部８４の天井壁に接している。各第２抵抗板９３は、第１ラビリンス室区画部８３の周壁との間に間隙が形成されている。

そして、第１オイル開口８３ａから第１ラビリンス室８９内に流入したオイルは、該第１ラビリンス室８９内において第１抵抗板９２及び第２抵抗板９３によって形成された迷路を通って第２オイル開口８４ａ側に蛇行して流れ、第２オイル開口８４ａから第２ラビリンス室９０内に流入する。このとき、第１ラビリンス室８９内に流入したオイルの流れは、第１抵抗板９２及び第２抵抗板９３によって抵抗が与えられる。これにより、検出管８６内の油面の高周波変動が抑制され、検出管８６内のオイルレベルの変動が抑制される。

なお、第２ラビリンス室９０の構成及び作用は、第１ラビリンス室８９の構成及び作用とほぼ同様である。つまり、第２オイル開口８４ａから第２ラビリンス室９０内に流入したオイルは、該第２ラビリンス室９０内において図示しない抵抗板によって形成された迷路を通って蛇行して流れ、送受信器収容部８５の天井壁に形成された第３オイル開口８５ａから送受信器収容部８５内に流入する。このとき、第２ラビリンス室９０内に流入したオイルの流れは、抵抗板によって抵抗が与えられる。

また、第１オイル開口８３ａからオイル収容部８１内に流入したオイルは、第１ラビリンス室８９、第２ラビリンス室９０、送受信器収容部８５を通って、検出管８６内に流入する。このとき、検出管８６内のオイルレベルは、オイルパン１３内のオイルレベルの変動に対応して変動する。つまり、検出管８６内のオイルレベルは、オイルパン１３内のオイルレベルにほぼ一致する。

前記エア抜き管８７は、細長い円筒状に形成されている。エア抜き管８７は、検出管８６よりも径が小さい。エア抜き管８７は、その下端開口が第１ラビリンス室８９内に臨むように、第１ラビリンス室区画部８３の天井壁における中心から検出管８６とは反対側に若干ずれた部分に上側に突設されている。

エア抜き管８７の上端部には、該上端部を覆うように第１キャップ部材９４が設けられている。この第１キャップ部材９４は、有蓋円筒状に形成されている。

そして、第１オイル開口８３ａからオイル収容部８１内に流入したオイルは、第１ラビリンス室８９を通って、エア抜き管８７内に流入する。このとき、エア抜き管８７内のオイルレベルは、オイルパン１３内のオイルレベルの変動に対応して変動する。つまり、エア抜き管８７内のオイルレベルは、オイルパン１３内のオイルレベルにほぼ一致する。

また、オイル収容部８１内に流入したオイルに含まれる空気は、エア抜き管８７を通って、第１キャップ部材９４の下端開口からオイル収容部８１外に排出される。このように、オイルに含まれる空気をオイル収容部８１外に排出するのは、オイルに空気が含まれると、超音波パルスが乱反射し、レベルセンサ８の検出精度が低下するからである。

検出管８６及びエア抜き管８７の上端部には、該上端部を覆うように第２キャップ部材９５が設けられている。この第２キャップ部材９５は、有蓋有底円筒状に形成されている。そして、第２キャップ部材９５は、オイルパン１３内のオイルが検出管８６内にその上端開口から流入することを防止している。

第２キャップ部材９５の天井壁には、エア開口９５ａが形成されている。このエア開口９５ａから検出管８６内の空気は、オイル収容部８１外に流出入可能になっている。検出管８６及び第１キャップ部材９４は、第２キャップ部材９５の底壁を貫通している。

前記ベース部８２は、オイル収容部８１を支持している。ベース部８２は、オイルパン１３の底壁に固定されている。ベース部８２は、ベース本体８２ａと、コネクタ部８２ｂとを有している。

ベース本体８２ａは、中空に形成されている。ベース本体８２ａは、回路基板９６を収容している。この回路基板９６は、送受信器８８に電気的に接続されている。回路基板９６は、送受信器８８によって計測された、超音波パルスの発信から反射波の受信までの間の時間に基づいて、送受信器８８と検出管８６内の油面との間の距離を算出（演算）する。これにより、検出管８６内のオイルレベルが検出される。

前記コネクタ部８２ｂは、ベース本体８２ａの側壁から外側に突設されている。コネクタ部８２ｂは、中空に形成されている。コネクタ部８２ｂは、コネクタ９７を収容している。このコネクタ９７は、回路基板９６とＥＣＵ６０とを電気的に接続する。

ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース、メモリ及びこれらのユニットを接続するパスを有するプロセッサで構成されている。ＥＣＵ６０は、各種センサからの検出結果が入力される。例えば、ＥＣＵ６０には、エンジン１００の冷却水の温度を検出する水温センサＳＷ１、エンジン１００が吸入する空気量を検出するエアフローセンサＳＷ２、燃焼室１４ａに供給される空気の圧力を検出する過給圧センサＳＷ３、クランクシャフト１５の回転角度を検出するクランク角センサＳＷ４、車両の車速を検出する車速センサＳＷ５、車両の前後方向の加速度を検出する前後ＧセンサＳＷ６、車両の横方向の加速度を検出する横ＧセンサＳＷ７、油圧センサ５０ａ、第１油温センサ５０ｂ、第２油温センサ１３ａ及びレベルセンサ８が接続されている。

ＥＣＵ６０は、これらの検出結果に基づいてエンジン１００の運転状態を判定し、エンジン１００及びオイル供給装置２００を制御する。例えば、ＥＣＵ６０は、主にエンジン回転速度及びアクセル開度に基づいて目標トルクを決定し、この目標トルクを発生するように、インジェクタ１８による燃料噴射を制御する。

また、ＥＣＵ６０による制御の１つには、オイルパン１３内のオイルレベルの計測がある。以下、ＥＣＵ６０によるオイルレベルの計測について説明する。図６に、ＥＣＵ６０の、油圧制御及びオイルレベル計測に関する機能ブロック図を示す。尚、図６においては、油圧制御及びオイルレベル計測に必要な要素を中心に図示している。

ＥＣＵ６０は、オイル供給装置２００を制御する油圧制御部６１と、オイルパン１３内のオイルレベルを計測する計測部６２と、記憶部６３と、オイルレベルの正常・異常を判定する判定部６４とを有している。

油圧制御部６１は、各種検出結果に基づいてエンジン１００の運転状態を判定し、判定した運転状態に応じてオイル制御弁４４、第１方向切換弁５６ａ、第２方向切換弁５６ｂ及び第３方向切換弁５６ｃを制御する。例えば、油圧制御部６１は、エンジン１００の運転状態に応じて、オイルポンプ４１の吐出量制御を行う。具体的には、油圧制御部６１は、エンジン１００の運転状態に応じた目標油圧を設定し、油圧センサ５０ａにより検出される油圧が目標油圧となるようにオイル制御弁４４を介してオイルポンプ４１を制御する。油圧制御部６１は、オイル制御弁４４に供給する制御信号のデューティ比を調整することによって、オイルポンプ４１の容量を制御する。

計測部６２は、オイルパン１３内のオイルレベルをエンジン１００の運転中に計測する。計測部６２は、レベルセンサ８の検出値（実測値）を抽出（サンプリング）する抽出部６５と、オイルポンプ４１から給油路５に供給されるオイルの供給量を求める供給量取得部６６と、オイルパン１３内のオイルレベルを推定する推定部６７とを有している。

抽出部６５は、抽出条件が成立しているときに、該成立時におけるレベルセンサ８の検出値（出力生データ）を抽出（サンプリング）する。

ここで、抽出条件とは、レベルセンサ８の検出値の抽出が妥当と判定し得る所定の条件である。本実施形態では、（１）レベルセンサ８とＥＣＵ６０の通信が正常状態であること、（２）油圧センサ５０ａにより検出される給油路５の油圧が所定の閾値以下であること、（３）エンジン回転数が７５０〜３０００ｒｐｍであること、（４）車速が５ｋｍ／ｈ以上であること、（５）オイルパン１３内の第２油温が２０〜１２０℃であること、（６）前後方向の加速度が０．２Ｇ未満であること、及び、（７）横方向の加速度が０．２Ｇ（所定値）未満であることをもって、抽出条件成立としている。

前記条件（１）を設定したのは、レベルセンサ８やＥＣＵ６０が異常状態で、オイルレベル平均値を算出することを防止するためである。

前記条件（２）を設定したのは、油圧が高い場合には、オイルの循環量が多いためにオイルパン１３内のオイル量の変動が大きいことに加え、エンジン１００の運転状態が高負荷高回転の場合が多く、クランクシャフト１５によるオイルパン１３内のオイルの攪拌が激しいため、油面の変動が大きいからである。

前記条件（３）を設定したのは、エンジン回転数が高回転になると、エアレーションが増大したり、クランクシャフトやチェーンの回転によって油面が攪乱されたりするため、オイルレベルの検出精度が低下するからである。なお、エンジン回転数の上限値（３０００ｒｐｍ）は、油圧のロー制御、ハイ制御の切換え時におけるエンジン回転数に基づいて設定されている。一方、下限値（７５０ｒｐｍ）は、例えば、アイドル回転数に基づいて設定されている。

前記条件（４）を設定したのは、停車時にオイルレベルを検出すると、車両が傾斜にあるとき、オイルレベルの検出精度が低下するからである。一方、走行時には、規則的な傾斜を連続走行する頻度が低いため、オイルレベルの検出精度は低下しない。

前記条件（５）の油温範囲は、エンジン１００の暖機完了前にドライビングサイクルを完了する短距離・短時間走行時における油温を含む範囲に設定されている。特に、短距離・短時間走行を繰り返し行うと、油温が低温であるため、オイル中に混入した燃料が蒸発せず、オイルの希釈が進み、オイルレベルが増加していく。一方で、油温が低温すぎると、オイルの粘度や循環特性が不安定になるという弊害が生じる。そこで、油温の下限値（２０℃）は、短距離・短時間走行時における油温の上昇特性とその走行時間、前記弊害に基づいて設定されている。一方、上限値（１２０℃）は、高速走行時における油温に基づいて設定されている。

前記条件（６）を設定したのは、前後方向の加速度が大きくなると、オイルレベルの変動が大きくなるため、オイルレベルの安定検出に不向きだからである。また、「０．２Ｇ未満」に設定したのは、車両走行時には、前後方向の加速度が０．２Ｇ未満である割合が高く、オイルレベル平均値の算出の、母数確保に大きな影響を及ぼさないからである。

前記条件（７）を設定したのは、横方向の加速度が大きくなると、油面の変動が大きくなるため、オイルレベルの安定検出に不向きだからである。また、「０．２Ｇ未満」に設定したのは、車両走行時には、横方向の加速度が０．２Ｇ未満である割合が高く、オイルレベル平均値の算出の、母数確保に大きな影響を及ぼさないからである。なお、エンジン１００が車両の前部に横置き搭載されると共に、レベルセンサ８が、オイルパン１３内の車両前後方向中央部であって、車両横方向一方側寄りに配置されているため、横方向の加速度の方が前後方向の加速度よりも、油面の変動に大きな影響を及ぼす。

上記各抽出条件に加え、車両の停車時の傾斜状態をＧセンサなどで検出し、車両が略水平状態にあるときは、オイルレベルを検出し、この検出値を利用して車両走行時のオイルレベルの推定に用いるようにしてもよい。

以上のように、抽出部６５は、レベルセンサ８の検出値から、油面不安定時における検出値、及び、レベルセンサ８による検出不可時における検出値を選別、除去し、それ以外の検出値を抽出する。

但し、抽出部６５は、車両走行時に、横方向の加速度が０．２Ｇ（所定値）以上になったとき（例えば、横方向の加速度が０．２Ｇ以上である状態の継続時間が５秒未満であるとき）には、再び０．２Ｇ未満になった（戻った）時から７秒（所定期間）の間、抽出条件が成立していても、レベルセンサ８の検出値を抽出しない。

ところで、横方向の加速度が０．２Ｇ以上になったときには（例えば、車両の旋回時）、オイルパン１３内のオイルの片寄りによってレベルセンサ８内の油面が低周波変動し、レベルセンサ８内のオイルレベルが変動する。ここで、レベルセンサ８では、ラビリンス室８９，９０（ダンピング手段）を設けることによって、レベルセンサ８内の油面の高周波変動を抑制するため、横方向の加速度の発生時には、レベルセンサ８内のオイルがオイルパン１３へ流出しないものの、油面の低周波変動に対し、レベルセンサ８の応答遅延が発生する。このため、横方向の加速度が再び０．２Ｇ未満になり、オイルパン１３内のオイルの片寄りがなくなっても、レベルセンサ８内の油面がほぼ安定する（レベルセンサ８が正常状態になる）まで時間を要する。つまり、横方向の加速度が再び０．２Ｇ未満になっても、その後しばらくの間、レベルセンサ８の検出値は、横方向の加速度（油面の低周波変動）の影響を受ける。そこで、車両走行時に、横方向の加速度が０．２Ｇ以上になったときには、再び０．２Ｇ未満になった時から７秒の間、レベルセンサ８の検出値を抽出しない。なお、「７秒」と設定したのは、実験を予め行うと、横方向の加速度の発生時における油面の低周波変動に対し、レベルセンサ８の応答遅延時間が約７秒だったからである。

さらに、抽出部６５は、車両走行時に、横方向の加速度が０．２Ｇ以上で且つその方向が一定方向である状態が５秒（所定時間）以上継続したときには、再び０．２Ｇ未満になった（復帰した）時から３０秒（第２所定期間）の間、抽出条件が成立していても、レベルセンサ８の検出値を抽出しない。

ところで、横方向の加速度が０．２Ｇ以上で且つその方向が一定方向である状態が比較的長時間継続したとき（例えば、比較的長時間、一定方向に旋回走行しているとき）、特に、オイルパン１３内のオイルレベルが後述するＬレベルに近付く又は達したときには、オイルパン１３内のオイルの片寄りによってレベルセンサ８がオイルから暴露し、レベルセンサ８内のオイルが第１オイル開口８３ａからオイルパン１３へと流出すると共に、空気がレベルセンサ８内に流入する。このとき、横方向の加速度が再び０．２Ｇ未満になり、オイルパン１３内のオイルの片寄りがなくなっても、オイルがレベルセンサ８内に再び流入し且つ油面がほぼ安定する（レベルセンサ８が正常状態になる）まで時間を要する。そこで、車両走行時に、横方向の加速度が０．２Ｇ以上で且つその方向が一定方向である状態が５秒以上継続したときには、再び０．２Ｇ未満になった時から３０秒の間、レベルセンサ８の検出値を抽出しない。なお、「３０秒」に設定したのは、実験を予め行うと、レベルセンサ８内のオイルがすべて流出したときに、レベルセンサ８が正常状態になるまで約３０秒を要したからである。また、この「３０秒」には、レベルセンサ８の応答遅延時間（７秒）が含まれている。

以上のように、抽出部６５は、抽出条件が成立しているときに、レベルセンサ８の検出値から、横方向の加速度が０．２Ｇ以上になったときにおいて再び０．２Ｇ未満になった時から７秒の間に検出されたもの、及び、横方向の加速度が０．２Ｇ以上で且つその方向が一定方向である状態が５秒以上継続したときにおいて再び０．２Ｇ未満になった時から３０秒の間に検出されたもの以外のものを抽出する。

供給量取得部６６は、オイルポンプ４１から給油路５に供給されるオイルの供給量をエンジン回転速度及びオイルポンプ４１の容量に基づいて推定する。詳しくは、図７に示すような吐出量マップが記憶部６３に記憶されている。吐出量マップでは、エンジン回転速度及びオイルポンプ４１の容量に応じたオイルポンプ４１の吐出量が規定されている。通常、エンジン回転速度が高くなるほど、クランクシャフト１５に回転駆動される駆動シャフト４１ａの回転速度も上昇するので、オイルポンプ４１の吐出量は大きくなる。また、オイルポンプ４１の容量が大きいほど、オイルポンプ４１の吐出量は大きくなる。吐出量マップは、予め実験等によって求められ、記憶部６３に記憶されている。尚、本実施形態では、オイルポンプ４１の容量として、油圧制御部６１からオイル制御弁４４へ出力される制御信号のデューティ比が用いられている。

さらに、オイルポンプ４１の吐出量は、油温、即ち、オイルの粘度によっても変動する。つまり、油温が低くなると、オイルの粘度が低下し、オイルポンプ４１の吐出量は大きくなる。そこで、記憶部６３には、このような吐出量マップが油温（即ち、オイルの粘度）ごとに記憶されている。

供給量取得部６６は、第２油温センサ１３ａの検出結果に基づいてオイルパン１３内の第２油温に対応する吐出量マップを記憶部６３から読み出す。そして、供給量取得部６６は、クランク角センサＳＷ４によって検出されたエンジン回転速度数及びオイル制御弁４４への制御信号のデューティ比を吐出量マップに照らし合わせて、オイルポンプ４１の吐出量を取得する。つまり、供給量取得部６６は、オイルポンプ４１から給油路５に供給されるオイルの供給量をエンジン回転速度及びオイルポンプ４１の容量に加えて、油温に基づいて推定する。尚、供給量取得部６６は、吐出量マップを選択する際の油温として第２油温を用いているが、給油路５内の第１油温を用いてもよく、さらには、第１油温及び第２油温の両方を用いてもよい。

次いで、推定部６７は、抽出部６５によって抽出されたレベルセンサ８の検出値を、供給量取得部６６により取得されたオイルの供給量に基づいて補正し、オイルパン１３内のオイルレベルを推定する。つまり、エンジン１００の運転中はオイルポンプ４１によってオイルパン１３内のオイルが汲み上げられ、エンジン内部に供給されているので、エンジン１００の運転中（即ち、オイルポンプ４１の作動中）のオイルパン１３内のオイルレベルは、エンジン内部に残留するオイルの残留量の分、エンジン１００の停止中（即ち、オイルポンプ４１の停止中）に比べて低下している。さらに、エンジン１００の運転中のオイルの油温は、エンジン１００の停止中から変動しており（通常、高くなっている）、油温が変化すると、オイルは膨張又は収縮するのでオイルの体積が変動する。これによっても、エンジン１００の運転中のオイルパン１３内のオイルレベルは、エンジン１００の停止中から変動している。そのため、推定部６７は、エンジン１００の運転中に抽出されたレベルセンサ８の検出値を、給油路５へのオイル供給量及び油温に基づいて補正することによってエンジン１００の停止中におけるオイルレベル（以下、「停止時オイルレベル」という）を推定する。

推定部６７は、レベルセンサ８の検出値が抽出部６５に抽出されるごとに、その検出値を補正して停止時オイルレベルを求める。さらに、推定部６７は、停止時オイルレベルを平均することによって停止時オイルレベルを最終的に推定する。

具体的には、推定部６７は、エンジン１００の運転中のオイルパン１３内のオイル量をエンジン１００の停止中のオイル量に補正するための補正量を油温とオイルポンプ４１の吐出量とに基づいて求める。前述の如く、エンジン１００の運転中のオイルパン１３内のオイル量は、エンジン内部へのオイルの残留量と油温変化によるオイルの体積変動とに起因して、エンジン１００の停止中のオイル量から変動している。推定部６７は、油温とオイルポンプ４１の吐出量とに基づいてオイルの残留量とオイルの体積変動を考慮してオイル量の補正量を求めている。

詳しくは、オイルの残留量は、エンジン内部へのオイルの供給量とエンジンからオイルパン１３へのオイルのリターン量との収支に依存する。本実施形態の給油路５にはリリーフ弁等の油圧を調整する部品が設けられていないので、オイルポンプ４１の吐出量は、給油路５に供給されるオイルの供給量に相当する。また、オイルのリターン量は、オイルの粘度に依存する。つまり、オイルの粘度が低下すると、エンジン内部でのオイルの漏れ量が多くなり、エンジン内部からオイルパンへのオイルのリターン量が大きくなる。そして、オイルの粘度は、油温に相関しているので、すなわち、オイルのリターン量は、油温に依存する。そこで、推定部６７は、オイルポンプ４１の吐出量と油温とに基づいて、エンジン内部へのオイルの供給量とエンジンからのオイルのリターン量とを考慮して、オイル量の補正量を求める。

オイルの体積変動は、油温に依存している。油温が高くなれば、オイルは膨張して体積が大きくなる一方、油温が低くなれば、オイルは収縮して体積が小さくなる。そこで、推定部６７は、油温に基づいてオイルの体積変動を考慮して、オイル量の補正量を求める。

このように、推定部６７は、油温とオイルポンプ４１の吐出量とに基づいてオイルの残留量とオイルの体積変動とを総合的に考慮してオイル量の補正量を求めている。このとき、推定部６７は、油温として、給油路５の油温である第１油温とオイルパン１３内の油温である第２油温との両方を用いている。オイルのリターン量に影響が大きい油温は、第１油温であり、オイルパン１３内のオイルの体積変動に影響が大きい油温は、第２油温である。つまり、推定部６７は、オイルの残留量とオイルの体積変動とを考慮する際に、それぞれに適した油温を用いる。これにより、オイルの残留量とオイルの体積変動とをより精度良く考慮して、オイル量の補正量を求めることができる。

記憶部６３に、図８に示すような補正量マップが記憶されている。補正量マップでは、オイルポンプ４１の吐出量及び油温に応じたオイル量の補正量が規定されている。尚、図８では、油温を１つだけ図示しているが、実際には、給油路５の第１油温とオイルパン１３の第２油温とが考慮される。すなわち、補正量マップには、オイル供給量と第１油温と第２油温との３つのパラメータに対するオイル量の補正量が規定されている。補正量マップは、予め実験等によって求められ記憶部６３に記憶されている。尚、本実施形態では、エンジン１００の暖機完了後（油温は約８０℃）にイグニッションＯＦＦにして５分放置した時におけるオイルパン１３内のオイルの状態をエンジン１００の停止中のオイルパン１３内のオイルの状態とみなし、補正量が求められている。

推定部６７は、補正量マップを記憶部６３から読み出す。そして、推定部６７は、供給量取得部６６により取得されたオイル供給量（即ち、オイルポンプ４１の吐出量）、第１油温センサ５０ｂからの第１油温及び第２油温センサ１３ａからの第２油温を補正量マップに照らし合わせて、オイル量の補正量を取得する。

さらに、記憶部６３には、図９に示すようなオイルパン１３内のオイル量に対するオイルレベルの関係を示したオイルレベル特性が記憶されている。オイルパン１３の断面積は、オイルパン１３内の高さに応じて変化すると共に、オイルパン１３内にはオイルポンプ４１やレベルセンサ８等の部品及び構造体が存在する。そのため、オイルパン１３内のオイル量が或る一定量だけ変動したとしても、そのときのオイルパン１３内のオイルレベル（即ち、油面の高さ）によってオイルレベルの変動量が異なる。そのため、オイルパン１３内のオイルレベルは、図９に示すように、オイル量に対して非線形に変化する。このオイルレベル特性は、予め実験等によって求められ、記憶部６３に記憶されている。

尚、このオイルレベル特性は、オイルパン１３の形状並びにその内部の部品及び構造体に依存するので、オイルレベルがオイル量に対して線形的に変化するオイルパンも存在し得る。

推定部６７は、まず、オイルレベル特性を記憶部６３から読み出す。そして、レベルセンサ８の検出値をオイルレベル特性に照らし合わせて、該検出値に相当するオイル量を求める。推定部６７は、求めたオイル量に前述のオイル量の補正量を加算することによって、エンジン１００の停止中のオイルパン１３内のオイル量を推定する。その後、推定部６７を、エンジン１００の停止中のオイル量をオイルレベル特性に照らし合わせて、停止時オイルレベルを求める。この停止時オイルレベルは、前述の如く、エンジン１００の暖機完了後（油温は約８０℃）にイグニッションＯＦＦにして５分放置した時におけるオイルパン１３内のオイルレベルの推定値である。

こうして、推定部６７は、停止時オイルレベルを推定する。計測部６２は、推定部６７により推定された停止時オイルレベルをオイルインジケータ４５に表示させる。これにより、運転者は、常時、オイルパン１３内の停止時オイルレベルを知得することができる。

判定部６４は、計測部６２により計測された停止時オイルレベルに基づいて、オイルは交換又は補充の要否を判定する。具体的には、判定部６４は、計測部６２により計測された停止時オイルレベルを平均し、停止時オイルレベルの平均値に基づいてオイルの交換又は補充の要否を判定する。

詳しくは、判定部６４は、停止時オイルレベルが３０００データ分、得られた時、及び、１００ｋｍ走行した時のうちいずれか早い方の時に、その時までに得られた停止時オイルレベルを平均する。

このように停止時オイルレベルの平均値を算出すると、油面を変動させる走行時外乱（例えば、前後方向の加速度や横方向の加速度等）の影響が除外される。つまり、一定の時間走行すると、前方向の加速度と後方向の加速度の発生頻度、及び、左方向の加速度と右方向の加速度の発生頻度が、それぞれほぼ同等となり、前後方向、横方向の加速度による油面の変動が相殺される。つまり、車両が水平な状態でエンジン１００が停止しているときのオイルレベルが得られる。

判定部６４は、停止時オイルレベルの平均値が所定の上限値以上であるか判定すると共に、該停止時オイルレベルの平均値が所定の下限値以下であるかを判定する。本実施形態では、上限値は、図３に示すＸレベルに設定され、下限値は、図３に示すＬレベルに設定されている。Ｘレベルは、オイルパン１３内のオイルの通常上限レベルＦよりも高いレベルである。これは、エンジン１００がディーゼルエンジンであり、ＤＰＦ３１ｂの後処理のためにポスト噴射が行われるためである。ディーゼルエンジンでは、ポスト噴射の際の未燃燃料がオイルパン１３内に貯留し得る。つまり、オイルパン１３内には、オイルに加えて未燃燃料が存在する分だけ通常上限レベルＦよりも高いＸレベルが、オイルパン１３で許容し得る上限のオイルレベルに設定される。

判定部６４は、停止時オイルレベルの平均値が上限値以上であると２回連続して判定したとき、又は、停止時オイルレベルの平均値が下限値以下であると２回連続して判定したときには、オイルの交換又は補充が必要であるとして、オイルインジケータ４５へ制御信号を出力し、オイルインジケータ４５に警告表示をさせる。これにより、運転者にオイルの交換又は補充の必要性を報知する。

尚、停止時オイルレベルの平均値の算出及びオイルレベルの判定では、オイルの交換又は補充が必要であると判定されるまで、ロジックをリセットせずに継続する。複数のドライビングサイクルを跨ぐときも同様である。

次いで、ＥＣＵ６０のオイルレベル判定手順について図１０を参照しながら説明する。図１０は、オイルレベル判定手順を示すフローチャートである。

抽出部６５は、ステップＳ１において、レベルセンサ８の検出値等を読み込む。続くステップＳ２において、抽出部６５は、前述の抽出条件が成立しているときに、レベルセンサ８の検出値を抽出する。但し、横方向の加速度が０．２Ｇ以上になったときには、再び０．２Ｇ未満になった時から７秒の間、抽出条件が成立していても、レベルセンサ８の検出値を抽出しない。さらに、横方向の加速度が０．２Ｇ以上で且つその方向が一定方向である状態が５秒以上継続したときには、再び０．２Ｇ未満になった時から３０秒の間、抽出条件が成立していても、レベルセンサ８の検出値を抽出しない。

ステップＳ３では、供給量取得部６６は、オイルの供給量を取得すると共に、推定部６７は、抽出されたレベルセンサ８の検出値をオイルの供給量及び油温に基づいて補正して、停止時オイルレベルを求める。推定部６７は、オイルインジケータ４５へ制御信号を出力し、オイルインジケータ４５に停止時オイルレベルを表示させる。

その後、推定部６７は、ステップＳ４において、停止時オイルレベルが３０００データ分、得られたか、又は、１００ｋｍ走行したか否かを判定する。停止時オイルレベルが３０００データ分、得られておらず、且つ、１００ｋｍ走行していない場合は、フローは、ステップＳＡ１へ戻り、レベルセンサ８の検出値等の読み込みからの処理を繰り返す。

一方、停止時オイルレベルが３０００データ分、得られた、又は、１００ｋｍ走行した場合は、推定部６７は、ステップＳ５において、停止時オイルレベルを平均する。

続くステップＳ６では、判定部６４は、ステップＳ５で得られた停止時オイルレベルの平均値Ｌａｖｅが所定の上限値Ｌ１以上であるか否かを判定すると共に、停止時オイルレベルの平均値Ｌａｖｅが所定の下限値Ｌ２以下であるか否かを判定する。停止時オイルレベルの平均値Ｌａｖｅが上限値Ｌ１より小さく且つ下限値Ｌ２よりも大きい場合には、フローはステップＳ１に戻る。このとき、停止時オイルレベルのデータ数のカウント及び走行距離の計測は、リセットされる。

一方、停止時オイルレベルの平均値Ｌａｖｅが上限値Ｌ１以上であるか、又は下限値Ｌ２以下である場合には、判定部６４は、ステップＳ７において、停止時オイルレベルの平均値Ｌａｖｅが上限値Ｌ１以上である、又は、下限値Ｌ２以下であるとの判定（即ち、ＮＧ判定）が２回続いたか否かを判定する。ＮＧ判定が１回目の場合は、誤判定を防止するために、停止時オイルレベルの平均値Ｌａｖｅをもう１回（１サイクル）算出すべく、フローはステップＳ１に戻る。

一方、ＮＧ判定が２回連続の場合は、判定部６４は、ステップＳ８において、オイルインジケータ４５へ制御信号を出力し、オイルインジケータ４５に警告表示をさせる。

尚、オイルインジケータ４５の警告表示後にイグニッションＯＦＦにすると、オイルインジケータ４５は消灯する。その後、オイル補充、又はオイル交換がされ、ロジックがリセットされると、再びイグニッションＯＮになったときに、オイルインジケータ４５は警告表示を行わない。一方、オイル補充、又はオイル交換がされないと、再びイグニッションＯＮになったときに、オイルインジケータ４５は警告表示を再度行う。

以上のように、オイル計測装置は、オイルパン１３内のオイルレベルを実測するレベルセンサ８と、オイルポンプ４１からエンジン内部に供給されるオイルの供給量を求める供給量取得部６６と、レベルセンサ８の実測値を供給量取得部６６により求められた供給量に基づいて補正することによってオイルパン１３内のオイルレベルを推定する推定部６７とを備えている。

この構成によれば、供給量取得部６６がオイルポンプ４１からエンジン内部に供給されるオイルの供給量に相当するオイルポンプ４１の吐出量を求める。そして、推定部６７は、求められた吐出量に基づいてレベルセンサ８の実測値を補正する。つまり、エンジン内部に供給されるオイルの供給量に基づいてレベルセンサ８の実測値を補正するので、単にエンジン回転速度でレベルセンサ８の実測値を補正する場合と比べて、エンジン内部に循環又は残留しているオイル量の影響をより精度良く考慮して、オイルパン１３内のオイルレベルを計測することができる。

また、オイルレベル計測装置は、第１油温センサ５０ｂをさらに備え、推定部６７は、供給量取得部６６により求められた供給量と第１油温センサ５０ｂの検出温度とに基づいてレベルセンサ８の実測値を補正することによってオイルパン１３内のオイルレベルを推定する。

この構成によれば、レベルセンサ８の実測値は、エンジン内部へのオイルの供給量だけでなく、油温に基づいても補正される。油温が高くなると、オイルの粘度が低下し、エンジン内部でのオイルの漏れ量が多くなり、エンジン内部からオイルパン１３へのオイルのリターン量が大きくなる。レベルセンサ８の実測値を油温に基づいて補正することによって、オイルパン１３へのリターン量も正確に考慮して、オイルレベルを推定することができる。

オイルポンプ４１は、オイル制御弁４４の制御により容量が調整可能に構成されており、供給量取得部６６は、オイルポンプ４１の容量とエンジン１００の回転速度と油温とに基づいてオイルポンプ４１の吐出量、即ち、オイルの供給量を求める。

この構成によれば、オイルポンプ４１は、可変容量型である。このようなオイルポンプの吐出量は、オイルポンプの容量とエンジン回転速度と油温とに基づいて求めることができる。つまり、オイルポンプの吐出量を精度良く考慮して、オイルの供給量を精度良く求めることができる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

前記実施形態では、エンジン１００の燃料を軽油を主成分としたものにしたが、これに限らず、例えば、ガソリン又はアルコール燃料（例えば、エタノール燃料）を用いるエンジンであってもよい。また、その場合には、オイルレベルの上限値は、Ｘレベルではなく、Ｆレベルに設定され得る。

また、前記実施形態では、抽出条件が成立しているときに、レベルセンサ８の検出値から、横方向の加速度が０．２Ｇ以上になったときにおいて再び０．２Ｇ未満になった時から７秒の間に検出されたもの、及び、横方向の加速度が０．２Ｇ以上で且つその方向が一定方向である状態が５秒以上継続したときにおいて再び０．２Ｇ未満になった時から３０秒の間に検出されたもの以外のものを抽出しているが、これに限られるものではない。これらの検出値も除外せずに抽出してもよい。あるいは、これらの検出値の、オイルレベル平均値の算出に対する影響を横方向の加速度が０．２Ｇ未満のときよりも小さくする構成であってもよい。また、前述の０．２Ｇ、７秒等の数値は、任意の値に設定し得る。

また、レベルセンサ８の検出値の抽出条件は、一例に過ぎず、何れかの条件を省略したり、別の条件を追加してもよい。

さらに、オイルレベルの判定においては、停止時オイルレベルを平均しているが、平均ではなく、推定される停止時オイルレベルのそれぞれによってオイルレベルの判定を行ってもよい。また、停止時オイルレベルを平均する場合、平均を実行する条件（３０００データ又は１００ｋｍ走行）は、任意に設定し得る。また、オイルインジケータ４５に表示される停止時オイルレベルは、平均値であってもよい。

また、前記実施形態では、判定部１０ｃによって２回連続してＮＧ判定されたときに、オイルインジケータ４５に警告表示をさせたが、これに限らず、例えば１回、ＮＧ判定されたときに、オイルインジケータ４５に警告表示をさせてもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、エンジンのオイルレベル計測装置について有用である。

１００ エンジン
２００ オイル供給装置
１３ オイルパン
１３ａ 第２油温センサ
４１ オイルポンプ
４４ オイル制御弁
５０ａ 油圧センサ
５０ｂ 第１油温センサ
６６ 供給量取得部
６７ 推定部
８ レベルセンサ

Claims (6)

1. オイルパン内のオイルレベルをエンジン運転中に計測するオイルレベル計測装置であって、
   オイルパン内のオイルレベルを実測するレベルセンサと、
   オイルポンプからエンジン内部に供給されるオイルの供給量を求める供給量取得部と、
   前記レベルセンサの実測値を前記供給量取得部により求められた供給量に基づいて補正することによって前記オイルパン内のオイルレベルを推定する推定部とを備え、
   前記オイルポンプは、容量が調整可能に構成されており、
   前記供給量取得部は、前記オイルポンプの容量と前記エンジンの回転速度とに基づいて前記供給量を求めることを特徴とするオイルレベル計測装置。
2. 請求項１に記載のオイルレベル計測装置において、
   オイルの粘度に関連する値を検出する粘度検出部をさらに備え、
   前記推定部は、前記供給量取得部により求められた前記供給量と前記粘度検出部の検出値とに基づいて前記レベルセンサの実測値を補正することによって前記オイルパン内のオイルレベルを推定するオイルレベル計測装置。
3. 請求項２に記載のオイルレベル計測装置において、
   前記供給量取得部は、前記オイルポンプの容量と前記エンジンの回転速度と前記粘度検出部の検出値とに基づいて前記供給量を求めることを特徴とするオイルレベル計測装置。
4. 請求項２又は３に記載のオイルレベル計測装置において、
   前記粘度検出部は、オイルの粘度に関連する値としてオイルの油温を検出する油温検出部であることを特徴とするオイルレベル計測装置。
5. 請求項４に記載のオイルレベル計測装置において、
   前記油温検出部は、前記エンジン内部に供給されたオイルの油温を検出する第１油温センサと、前記オイルパン内のオイルの油温を検出する第２油温センサとを含むことを特徴とするオイルレベル計測装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載のオイルレベル計測装置において、
   前記エンジン内部に供給されたオイルの油圧を検出する油圧検出部をさらに備え、
   前記推定部は、前記油圧検出部により検出された油圧が所定の閾値以下の場合にオイルレベルの推定を実行することを特徴とするオイルレベル計測装置。

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