JP2002022712A - 液体劣化検出装置及び液体劣化検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波の送受信を行う素子の特性が変化した
場合でも、正確に液体の劣化の程度を検出することがで
きる液体劣化検出装置及び液体劣化検出方法を提供する
こと。 【解決手段】 ＥＣＵ２３は、信号発生部２５と信号処
理部２７とを備えている。このうち、信号処理部２７
は、最初の反射波である第１反射波（第１受信波）の受
信強度を示す第１受信波電圧Ｖ１のピークを保持する第
１ピークホールド回路２７ａと、２回目の反射波である
第２反射波（第２受信波）の受信強度を示す第２受信波
電圧Ｖ２のピークを保持する第２ピークホールド回路２
７ｂと、マイコン２７ｃとを備えている。このマイコン
２７ｃは、第１及び第２受信波電圧のピークホールドさ
れた値Ｖ１、Ｖ２を入力し、両電圧Ｖ１、Ｖ２の比Ｖ２
／Ｖ１を求め、その比Ｖ２／Ｖ１からオイルの劣化の程
度を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を利用して
オイル等の液体の劣化の程度を検出することができる液
体劣化検出装置及び液体劣化検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば自動車等の潤滑油（オ
イル）は、使用しているうちに微小な不純物等が混入し
て、オイルの初期の性能が低下するので（即ちオイルが
劣化するので）、オイルの劣化を検出する装置として、
例えば実開昭６３−９０１５８号公報に記載の技術が提
案されている。

【０００３】この技術は、超音波発振器からオイルに対
して超音波を発信し、その超音波を超音波受信器により
受信する際に、オイルの状態の温度による影響を補正し
てオイルの劣化を検出するものである。つまり、温度セ
ンサからの温度信号に基づいて、超音波受信器に受信さ
れた超音波の受信レベル値を、予め設定された設定温度
時のレベルに補正し、その補正値と設定温度時の設定受
信レベル値とを比較することにより、オイルの劣化を検
出するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した技
術では、単にオイルの温度に基づいて超音波の受信レベ
ルを補正するだけであるので、必ずしも十分ではない。
つまり、超音波の送信や受信を行う超音波素子（振動
子）は、経時変化などにより劣化すると、送信波及びそ
の反射波の強度（感度）が変化し、それによって受信レ
ベル（振幅）が変化することがある。また、温度が変化
すると超音波素子自体の特性が変化して、送信波及びそ
の反射波の強度（感度）などが変化し、それによって
も、受信レベルが変化することがある。

【０００５】従って、単に一つの受信レベルに基づいて
オイルの劣化を検出する場合には、超音波素子の劣化等
の影響を受けてしまい、正確にオイルの劣化の程度を検
出できないことがあるという問題があった。本発明は、
こうした問題を解決するためになされたものであり、そ
の目的は、超音波の送受信を行う素子の特性が変化した
場合でも、正確に液体の劣化の程度を検出することがで
きる液体劣化検出装置及び液体劣化検出方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明者
等は、上述した課題を解決するために、鋭意研究を重ね
た結果、オイル等の液体に超音波を送信した場合に、図
１に示す様に、送信波（発信波）の第１反射波（第１受
信波）と、第１反射波より後の反射波である第２反射波
（第２受信波）とに着目し、第１反射波の振幅（従って
第１受信レベルＡ）に対する第２反射波の振幅（従って
第２受信レベルＢ）の減衰の状態（例えば減衰率）を測
定し、それを基準となる液体のデータ（例えば後述する
図３等）と比較することにより、液体の劣化の程度を検
出できることを見出し、本発明を完成した。

【０００７】以下、各請求項毎に説明する。 （１）請求項１の発明は、振動板と圧電素子を接合して
なる振動子のうち当該振動板の少なくとも一表面を液体
に接触させて、該液体中にて超音波を送信するととも
に、その超音波の反射波を受信することにより、液体の
劣化の程度を検出する液体劣化検出装置であって、第１
反射波による第１受信レベルを検出する第１受信レベル
検出手段と、前記第１反射波より後に発生する第２反射
波による第２受信レベルを検出する第２受信レベル検出
手段と、前記第１及び第２受信レベル検出手段によって
検出された前記第１及び第２受信レベルの間の減衰の状
態を検出する減衰検出手段と、前記減衰検出手段によっ
て検出された前記両受信レベル間の減衰の状態に基づい
て、前記液体の劣化の程度を検出する劣化検出手段と、
を備えたことを特徴とする液体劣化検出装置を要旨とす
る。

【０００８】本発明は、液体として、例えばオイル
（自動車のエンジンの潤滑油等）の劣化の程度を検出す
ることができる液体劣化検出装置に関するものである。
本発明では、第１及び第２反射波による第１受信レベル
及び第２受信レベル（受信した信号の振幅）を検出し、
第１受信レベルに対して第２受信レベルがどの程度減衰
したかを調べ、その受信レベルの減衰の程度（例えば減
衰率）から、液体の劣化の程度を検出する。

【０００９】つまり、振動子等からなる超音波素子が劣
化している場合や、超音波素子が温度によりその特性が
変化している場合には、超音波の発信の状態や受信の状
態が正常時とは変化しているので、その受信レベルも正
常時より変化するが、第１及び第２受信レベルには、超
音波素子の特性の変動の影響が含まれているので、第１
受信レベルと第２受信レベルとを比べることにより、超
音波素子の劣化や特性の変動の影響をキャンセルするこ
とができる。

【００１０】よって、第１受信レベルと第２受信レベル
との間における減衰の程度を調べれば、オイル等の液体
の劣化の状態そのものが分かる。即ち、本発明では、第
１受信レベルと第２受信レベルとの間における減衰の状
態を調べることにより、超音波素子の劣化や特性の変動
の影響をキャンセルできるので、液体の劣化の状態を正
確に検出することができる。

【００１１】ここで、受信レベルの減衰の程度から、
液体の劣化の程度を検出できる原理を説明する。図２
（ａ）に示す様に、液体が劣化していない場合は、第１
受信レベルＡ１に対する第２受信レベルＢ１の減衰の程
度は小さい。即ち、受信した信号の振幅が小さくなる程
度は小である。

【００１２】それに対して、図２（ｂ）に示す様に、液
体が劣化している場合は、液体が劣化していない場合と
比べて、第１受信レベルＡ２に対する第２受信レベルＢ
２の減衰の程度は大きい。即ち、受信した信号の振幅が
小さくなる程度は大である。よって、この場合は、Ｂ１
／Ａ１＞Ｂ２／Ａ２となる。

【００１３】しかも、この受信レベルの減衰の程度は、
液体の劣化の程度に対応している（例えば図３に示す様
な対応関係がある）。従って、第１受信レベルに対する
第２受信レベルの減衰の程度を検出し、その検出結果
を、例えば前記図３の内容を示すマップ等に参照するこ
とにより、液体の劣化の程度を検出することが可能とな
る。

【００１４】（２）請求項２の発明は、前記第１反射波
が、前記超音波の送信直後の最初の反射波であり、前記
第２反射波が、２回目の反射波であることを特徴とする
請求項１に記載の液体劣化検出装置を要旨とする。

【００１５】本発明では、液体の劣化の程度を検出する
際に、どの反射波を利用するかを例示したものである。
通常、反射波の反射回数が増加するほど、最初の反射波
に比べて後半の反射波の受信レベルは低下し、後半の反
射波は、ノイズの影響もあって、正確に検出することは
困難となる。そこで、ノイズの影響が少なく、受信レベ
ルの高い反射波を利用して、減衰の程度を把握すべく、
最初の反射波とその次の反射波を用いると、容易に且つ
正確に減衰の状態を把握でき、好適である。

【００１６】（３）請求項３の発明は、前記第１受信レ
ベルをＡ、前記第２受信レベルをＢとした場合に、（Ｂ
／Ａ）の値に基づいて、前記液体の劣化の程度を検出す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体劣化検
出装置を要旨とする。

【００１７】本発明は、減衰の程度を表す値として、Ｂ
／Ａを用いる。前記図２に例示する様に、例えばオイル
が劣化していない場合には、第１受信レベルに対する第
２受信レベルの変化は、それほど大きくはないが、オイ
ルが劣化している場合には、第１受信レベルに対する第
２受信レベルの変化は、劣化していない場合より大きく
なる。

【００１８】従って、この受信レベルの変化を、前記Ｂ
／Ａを用いて調べることにより、例えばオイルの劣化の
程度を正確に検出することができる。 （４）請求項４の発明は、前記超音波の送信方向に、前
記超音波を反射させる反射部を配置し、前記反射部によ
り反射した前記第１反射波による第１受信レベル及び第
２反射波による第２受信レベルを用いて、前記液体の劣
化の程度を検出することを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の液体劣化検出装置を要旨とする。

【００１９】本発明は、上述した液面や壁面で超音波を
反射させるのではなく、別途設けた反射板の様な反射部
にて、超音波を反射させる。尚、超音波が反射する反射
部の反射面は、超音波の送受信方向に略垂直である。こ
の場合は、液面や壁面の影響を受けないので、超音波の
送受信方向を任意に設定でき、液体劣化検出装置のセン
サ部分（振動子や反射部）を、例えばオイルを入れた容
器に装着する際の位置に制限が少なく、好適である。

【００２０】（５）請求項５の発明は、振動板と圧電素
子を接合してなる振動子のうち当該振動板の少なくとも
一表面を液体に接触させて、該液体中にて超音波を送信
するとともに、その超音波の反射波を受信することによ
り、液体の劣化の程度を検出する液体劣化検出方法であ
って、第１反射波による第１受信レベルを検出する第１
受信レベル検出工程と、前記第１反射波より後に発生す
る第２反射波による第２受信レベルを検出する第２受信
レベル検出工程と、前記第１及び第２受信レベル検出工
程によって検出された前記第１及び第２受信レベルの間
の減衰の状態を検出する減衰検出工程と、前記減衰検出
工程によって検出された前記両受信レベル間の減衰の状
態に基づいて、前記液体の劣化の程度を検出する劣化検
出工程と、を備えたことを特徴とする液体劣化検出方法
を要旨とする。

【００２１】本発明の液体劣化検出方法では、前記請求
項１の液体劣化検出装置と同様な効果を奏する。 （６）請求項６の発明は、前記第１反射波が、前記超音
波の送信直後の最初の反射波であり、前記第２反射波
が、２回目の反射波であることを特徴とする請求項５に
記載の液体劣化検出方法を要旨とする。

【００２２】本発明の液体劣化検出方法では、前記請求
項２の液体劣化検出装置と同様な効果を奏する。 （７）請求項７の発明は、前記第１受信レベルをＡ、前
記第２受信レベルをＢとした場合に、（Ｂ／Ａ）の値に
基づいて、前記液体の劣化の程度を検出することを特徴
とする請求項５又は６に記載の液体劣化検出方法を要旨
とする。

【００２３】本発明の液体劣化検出方法では、前記請求
項３の液体劣化検出装置と同様な効果を奏する。また、
上述した各請求項の発明において、超音波の送信（発
信）を行う振動子と受信を行う振動子とは、１つの振動
子を利用してもよく、或いは、それぞれ別の振動子を用
いてもよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の液体劣化検出装
置及び液体劣化検出方法の実施の形態の例（実施例）
を、図面に基づいて説明する。 （実施例１）ここでは、例えば自動車のエンジンの潤滑
油（オイル）の劣化の程度を検出（測定）するオイル劣
化検出装置（オイル劣化センサ）を例にあげる。

【００２５】ａ）まず、本実施例のオイル劣化検出装置
の装置構成について説明する。図４に示す様に、オイル
劣化検出装置１は、超音波を送受信するセンサ構成とし
て、オイルを入れた容器３の底部５に取り付けられた超
音波センサ７を備えている。

【００２６】この超音波センサ７は、円筒形でオイル側
が閉塞された有底筒状部材９の内側に、圧電素子１１が
接合されたものであり、オイルに対して超音波を送信す
るとともに、その超音波が液面で反射した反射波を受信
可能なセンサである。前記有底筒状部材９は、容器３に
固定されるステンレス製の円筒部（側部）１３と、有底
筒状部材９のオイル側を覆う鉄−ニッケル合金製の円板
状の蓋部である振動板１５とを備え、振動板１５はその
周囲がろう付け等により側部１３に接合されて一体とな
っている。なお、この振動板１５は、例えば径約１８ｍ
ｍで厚さが０．２ｍｍの円板である。

【００２７】前記振動板１５の内側には、圧電素子１１
が接着剤等により接合されている。この圧電素子１１に
は第１リード１７が接続され、側部１３には第２リード
１９が接続されており、超音波を送信する場合には、こ
の両リード１７，１９に例えば正弦波等の交流（交番電
圧）が印加される。尚、振動板１５と圧電素子１１が接
合されたものを振動子２０と称し、この圧電素子１１が
振動することにより超音波が送信される。

【００２８】特に、本実施例では、超音波センサ７の先
端の振動板１５の上方に、超音波を反射させる反射板２
２が、超音波の送受信方向と垂直に配置されている。こ
の反射板２２は、振動板１５の端部より上方に伸びる支
柱２４により一体に支持されている。

【００２９】また、前記構成以外に、容器３内には温度
センサ２１が配置されており、この温度センサ２１によ
りオイルの温度を測定する。そして、前記超音波センサ
７及び温度センサ２１は、マイクロコンピュータ（マイ
コン）２７ｃ（図５参照）を主要部とする電子制御装置
（ＥＣＵ）２３に接続されている。

【００３０】ｂ）次に、オイル劣化検出装置１の電気的
構成について説明する。図５に示す様に、ＥＣＵ２３
は、信号発生部２５と信号処理部２７とを備えている。
信号発生部２５は、測定開始信号を受けて超音波センサ
７にパルスを発生するパルス発生回路２５ａと、パルス
発生回路２５ａからの信号を受けて、リセット信号を出
力するリセット回路２５ｂと、遅延パルス１を出力する
第１遅延回路２５ｃと、遅延パルス２を出力する第２遅
延回路２５ｄとを備えている。

【００３１】一方、信号処理部２７は、超音波センサ７
から最初の反射波である第１反射波（第１受信波）の受
信強度を示す第１受信波電圧Ｖ１のピークを保持する第
１ピークホールド回路２７ａと、超音波センサ７からの
２回目の反射波である第２反射波（第２受信波）の受信
強度を示す第２受信波電圧Ｖ２のピークを保持する第２
ピークホールド回路２７ｂと、第１及び第２受信波電圧
のピークホールドされた値Ｖ１、Ｖ２を入力し、両電圧
Ｖ１、Ｖ２の比Ｖ２／Ｖ１を求め、その比Ｖ２／Ｖ１か
らオイルの劣化の程度を検出するマイコン２７ｃと、マ
イコン２７ｃにて演算された結果を出力する（例えば、
Ｖ２／Ｖ１に応じたＰＷＭ出力が可能な）出力回路２７
ｄとを備えている。

【００３２】尚、ここでは、オイルの劣化の検出を、マ
イコン２７ｃにて行ったが、それとは別に、マイコン２
７ｃにて、両電圧Ｖ１、Ｖ２の比Ｖ２／Ｖ１を求め、そ
の結果を出力回路２７ｄから出力し、他のマイコン等に
より、オイルの劣化の検出を行ってもよい。

【００３３】ｃ）次に、このオイル劣化検出装置１によ
るオイルの劣化の検出方法を説明する。 まず、基本的な動作を説明する。本実施例のオイル劣
化検出装置１では、超音波センサ７を構成する圧電素子
１１に対して、パルス発生回路２５ａから電圧を印加す
る。つまり、両リード１７，１９を介して、圧電素子１
１に周波数を固定した交番電圧を印加し、それにより、
圧電素子１１から振動板１５を介して超音波（送信波）
を発信（送信）する。

【００３４】この時の超音波センサ７における発信波に
よる電圧波形、即ちセンサ出力電圧を図６に示すが、大
きな振幅を有する電圧波形であることが分かる。また、
送信した超音波は反射板２２にて反射するので、その反
射波を振動子２０により受信する。つまり、反射波によ
り振動板１５が振動して圧電素子１１が振動の圧力を受
けるので、その振動により発生した電圧を測定する。

【００３５】この反射波による電圧の変化を、同図６に
示すが、受信時にやや大きな電圧が発生していることが
分かる。詳しくは、超音波センサ７は、最初の反射波で
ある第１反射波（第１受信波）により、発信波より振幅
の小さい第１受信レベルの電圧（Ａ＝Ｖ１）が生じる。
次に、２回目の反射波（即ち、第１反射波が振動板１５
により反射し、その反射波が液面で反射した反射波）で
ある第２反射波（第２受信波）により、第１発信波より
更に振幅の小さい第２受信レベルの電圧（Ｂ＝Ｖ２）が
生じる。

【００３６】従って、両受信レベルＶ１、Ｖ２を用い
て、後述する様にして、オイルの劣化の程度を検出する
ことができる。 次に、時系列に沿って、オイルの劣化の程度を検出す
る方法を詳細に説明する。

【００３７】ＥＣＵ２３への測定開始信号の入力によ
り、パルス発生回路２５ａからパルスが出力されると、
そのパルスにより、リセット回路２５ｂから、第１及び
第２ピークホールド回路２７ａ、２７ｂに対して、リセ
ット信号が出力される。第１及び第２ピークホールド回
路２７ａ、２７ｂは、リセット信号を受けると、ホール
ドしていた電圧値をリセットする。

【００３８】また、パルス発生回路２５ａからパルスが
出力されると、そのパルスにより、超音波センサ７から
超音波が発信され、その後、超音波の第１受信波及び第
２受信波が、順次検出される。尚、発信波と第１受信波
と第２受信波との間の間隔は、液面までの距離により定
まる。

【００３９】更に、パルス発生回路２５ａからパルスが
出力されると、リセット信号の出力に同期して第１遅延
回路２５ｃから第１ピークホールド回路２７ａに対して
遅延パルス１が出力され、第２遅延回路２５ｄから第２
ピークホールド回路２７ｂに対して遅延パルス２が出力
される。

【００４０】このうち、遅延パルス１は、発信波をピー
クホールドしない様にセットされているので、第１ピー
クホールド回路２７ａでは、遅延パルス１がオフされた
後に受信した第１受信波のピークＶ１をホールドする。
また、遅延パルス２は、発信波と第２受信波をピークホ
ールドしない様にセットされているので、第２ピークホ
ールド回路２７ｂでは、第１受信波の終了後、遅延パル
ス２がオフされ、それ以降に受信した第２受信波のピー
クＶ２をホールドする。

【００４１】その後、再度リセット信号が出力される前
に、マイコン２７ｃにて、Ｖ２／Ｖ１の演算を行う。更
に、マイコン２７ｃでは、Ｖ２／Ｖ１の値を、予め記憶
されたオイルの劣化のデータと対比する。具体的には、
マイコン２７ｃのメモリに、前記図３に示した様に、受
信レベルの減衰の程度（Ｖ２／Ｖ１）とオイルの劣化の
程度との関係を示すマップを記憶しておき、今回測定し
たＶ２／Ｖ１の値を、そのマップに参照することによ
り、オイルの劣化の程度を求めることができる。

【００４２】尚、図３は、下記表１の耐久試験条件にお
ける実験結果である下記表２のデータをグラフ化したも
の、即ち、エンジン運転時間と受信レベルの減衰の程度
の関係を示すフラグである。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】従って、この図３から、例えば、今回測定
した値（Ｖ２／Ｖ１）が、新品のオイルにおける値（Ｖ
２／Ｖ１）と同じであれば、測定対象のオイルは劣化し
ていないことが分かる。また、例えば、今回測定した値
（Ｖ２／Ｖ１）が、自動車が１万キロ走行した場合のオ
イルにおける値（Ｖ２／Ｖ１）と同じであれば、測定対
象のオイルは、１万キロ程度走行したオイルの劣化状態
と同等であることが分かる。

【００４６】ｄ）本実施例は、上述した構成により下記
の効果を奏する。 本実施例のオイル劣化検出装置１は、超音波センサ７
によって送信した送信波の第１反射波の第１受信レベル
Ｖ１と第２反射波の第２受信レベルＶ２の比（Ｖ２／Ｖ
１）を、基準となるデータと比較することにより、オイ
ルの劣化の程度を正確に検出することができる。

【００４７】特に、この第１反射波の第１受信レベル
Ｖ１と第２反射波の第２受信レベルＶ２の比（Ｖ２／Ｖ
１）を用いることにより、超音波センサ７の劣化や、超
音波センサ７の温度による性能の変化をキャンセルする
ことができるので、その測定精度が極めて高いという利
点がある。

【００４８】また、本実施例の場合には、超音波を反
射板２２にて反射させるので、液面の影響を受けない。
よって、液面が傾斜している場合や、液面が波立ってい
る場合でも、正確にオイルの劣化を検出できるという利
点がある。 更に、本実施例においては、反射板２２を設けること
によって、たとえオイルの液面レベルが経時変化により
多少変動（減少）した場合でも、超音波の送受信波の距
離が略一定にとなることから、遅延パルスの長さをＥＣ
Ｕ２３にて一定に制御することができ、よって、ＥＣＵ
２３の処理を軽減することができるので、その意味でも
反射板２２の効果がある。

【００４９】つまり、超音波の送受信波の距離が液面レ
ベルの変動に関わらず略一定となることが、受信レベル
の減衰の程度から液体の劣化の程度を検出する際に、重
要なファクターとなる。 尚、本実施例では、超音波センサ７を、容器３の底部
５に取り付け、その送受信方向を液面に垂直に配置した
が、超音波は反射板２２で反射する構成であるので、超
音波センサ７と反射板２２の間にオイルが存在しておれ
ばよく、取付箇所の限定は極めて少ない。

【００５０】例えば、図７（ａ）に示す様に、超音波の
送受信方向が液面と平行になる様に、超音波センサ３１
等を配置したり、或いは、図７（ｂ）に示す様に、超音
波の送受信方向が液面と傾く様に、超音波センサ３３を
配置してもよい。 （実施例２）次に、実施例２について説明する。

【００５１】尚、前記実施例１と同様な箇所は、その説
明を省略又は簡略化する。図８に示す様に、本実施例の
オイル劣化検出装置４１は、オイルを入れた容器４３の
一方の側壁４５に超音波センサ４７が取り付けられ、こ
の超音波センサ４７に前記実施例１と同様な電子制御装
置（ＥＣＵ）４９が接続されている。

【００５２】つまり、超音波センサ４７は、その軸中心
を図８の横方向（水平方向）に向けて配置されている。
従って、超音波センサ４７から送信される超音波は、図
８の右方向に向かって（従って液面と略平行に）送信さ
れ、反対側の側壁５１にて反射し、その反射波は同図の
左方向に進んで超音波センサ４７にて受信される。

【００５３】尚、本実施例の場合、振動子４４の軸中心
のずれ（傾き角θ）の許容範囲は、側壁４５に垂直な軸
中心から５°以内である。本実施例の場合も、前記実施
例１と同様に、第１反射波の第１受信レベルと第２反射
波の第２受信レベルの比から、オイルの劣化を検出する
ことができる。

【００５４】特に本実施例の場合には、超音波が反射す
る面は壁面であり、液面の様に傾斜したり波立ったりす
ることがなく、常に一定であるので、正確にオイルの劣
化を検出できるという利点がある。 （実施例３）次に、実施例３について説明する。

【００５５】尚、前記実施例１と同様な箇所は、その説
明を省略又は簡略化する。本実施例は、オイルの劣化の
程度とオイルのレベルを検出するものであり、電子制御
装置（ＥＣＵ）以外は、前記実施例２と同様な構成であ
る。つまり、前記図８に示す様に、本実施例のオイル劣
化検出装置は、オイルを入れた容器４３の側壁４５に超
音波センサ４７が取り付けられて、この超音波センサ４
７に、前記実施例１の様にしてオイルの劣化の検出が可
能で、且つ、超音波の送信から（第１反射波の）受信ま
での送受信時間Ｔからオイルのレベルを検出可能なＥＣ
Ｕ（図示せず）が接続されている。

【００５６】本実施例の場合も、前記実施例２と同様
に、容器４５の側壁５１により反射した、第１反射波の
第１受信レベルと第２反射波の第２受信レベルの比か
ら、オイルの劣化を検出することができる。また、本実
施例では、オイルのレベルが超音波センサ（振動子）４
７より上か下か（換言すればオイルのレベルがある一定
値を満たしているか否か）で、超音波の送信から受信ま
での送受信時間Ｔが異なるので、この送受信時間Ｔを求
めることにより、オイルのレベルを検出することができ
る。

【００５７】特に本実施例では、一つの超音波センサ４
７を利用して、オイルの劣化とレベルとを検出できるの
で、それぞれ別個の装置で検出するものと比べて、装置
構成を簡易化できるという利点がある。尚、本発明は、
前記実施例に限定されることなく、本発明の範囲内にて
各種の態様で実施できることは勿論である。

【００５８】（１）例えば温度変化があまりない場合に
は、温度センサを省略してもよい。また、測定対象とな
る液体は、自動車のエンジンの潤滑油に限定されること
なく、ペンキ等に適用できることも勿論可能である。 （２）また、各実施例では、オイルの劣化の程度を検出
するに当たり、最初の反射波による第１受信レベルの電
圧（Ａ＝Ｖ１）の反射波による第２受信レベルの電圧
（Ｂ＝Ｖ２）を用いて、Ｖ２／Ｖ１の値に基づきオイル
の劣化を検出しているが、３回目の反射波による第３受
信レベルの電圧（Ｃ＝Ｖ３）を用いて（この３回目の反
射波（第３受信レベル）は、説明の便宜上記載していな
い）、Ｖ３／Ｖ１、もしくはＶ３／Ｖ２の値に基づき検
出してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 超音波センサの発信波と反射波の振幅の大き
さを示す説明図である。

【図２】 液体が劣化していない場合と劣化している場
合における反射波の減衰の状態を示す説明図である。

【図３】 受信レベルの減衰の程度と液体の劣化の程度
との関係を示すグラフである。

【図４】 実施例１のオイル劣化検出装置のシステム全
体を示す説明図である。

【図５】 実施例１のオイル劣化検出装置の電気的構成
を示すブロック図である。

【図６】 実施例１のオイル劣化測定方法を示す説明図
である。

【図７】 実施例１のオイル劣化検出装置の応用例を示
す説明図である。

【図８】 実施例２、３のオイル劣化検出装置を示す説
明図である。

【符号の説明】

１、４１…オイル劣化検出装置 ７、３１、３３、４７…超音波センサ １５…振動板 ２０…振動子 ２１…温度センサ ２２…反射板 ２３、４９…電子制御装置（ＥＣＵ）

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 寿 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G047 AA01 BA03 BC03 BC11 GB26 GG19 GG24 GG43 3G015 EA29 FC09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動板と圧電素子を接合してなる振動子
   のうち当該振動板の少なくとも一表面を液体に接触させ
   て、該液体中にて超音波を送信するとともに、その超音
   波の反射波を受信することにより、液体の劣化の程度を
   検出する液体劣化検出装置であって、 第１反射波による第１受信レベルを検出する第１受信レ
   ベル検出手段と、 前記第１反射波より後に発生する第２反射波による第２
   受信レベルを検出する第２受信レベル検出手段と、 前記第１及び第２受信レベル検出手段によって検出され
   た前記第１及び第２受信レベルの間の減衰の状態を検出
   する減衰検出手段と、 前記減衰検出手段によって検出された前記両受信レベル
   間の減衰の状態に基づいて、前記液体の劣化の程度を検
   出する劣化検出手段と、 を備えたことを特徴とする液体劣化検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１反射波が、前記超音波の送信直
   後の最初の反射波であり、前記第２反射波が、２回目の
   反射波であることを特徴とする請求項１に記載の液体劣
   化検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１受信レベルをＡ、前記第２受信
   レベルをＢとした場合に、（Ｂ／Ａ）の値に基づいて、
   前記液体の劣化の程度を検出することを特徴とする請求
   項１又は２に記載の液体劣化検出装置。
4. 【請求項４】 前記超音波の送信方向に、前記超音波を
   反射させる反射部を配置し、 前記反射部により反射した前記第１反射波による第１受
   信レベル及び第２反射波による第２受信レベルを用い
   て、前記液体の劣化の程度を検出することを特徴とする
   請求項１〜３のいずれかに記載の液体劣化検出装置。
5. 【請求項５】 振動板と圧電素子を接合してなる振動子
   のうち当該振動板の少なくとも一表面を液体に接触させ
   て、該液体中にて超音波を送信するとともに、その超音
   波の反射波を受信することにより、液体の劣化の程度を
   検出する液体劣化検出方法であって、 第１反射波による第１受信レベルを検出する第１受信レ
   ベル検出工程と、 前記第１反射波より後に発生する第２反射波による第２
   受信レベルを検出する第２受信レベル検出工程と、 前記第１及び第２受信レベル検出工程によって検出され
   た前記第１及び第２受信レベルの間の減衰の状態を検出
   する減衰検出工程と、 前記減衰検出工程によって検出された前記両受信レベル
   間の減衰の状態に基づいて、前記液体の劣化の程度を検
   出する劣化検出工程と、 を備えたことを特徴とする液体劣化検出方法。
6. 【請求項６】 前記第１反射波が、前記超音波の送信直
   後の最初の反射波であり、前記第２反射波が、２回目の
   反射波であることを特徴とする請求項５に記載の液体劣
   化検出方法。
7. 【請求項７】 前記第１受信レベルをＡ、前記第２受信
   レベルをＢとした場合に、（Ｂ／Ａ）の値に基づいて、
   前記液体の劣化の程度を検出することを特徴とする請求
   項５又は６に記載の液体劣化検出方法。