JP2004084498A

JP2004084498A - エンジン評価装置及び方法

Info

Publication number: JP2004084498A
Application number: JP2002243688A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Hoshino; 星野　満
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】より確実にエンジンの評価を行うこと、エンジンオイル中に析出した炭素粒子の量を検出すること及びエンジンオイル中に析出した炭素粒子の検出値に基づいてエンジンの評価を行うこと。
【解決手段】エンジンからサンプリングしたエンジンオイルに基づいてエンジンを評価する装置であって、エンジンオイルの画像を撮影して画像信号を出力する撮像部１と、上記画像信号に基づいてエンジンオイルの画像を二値化し、その二値化結果に基づいてエンジンオイルの良否を判定する画像処理部２とを具備する。
【選択図】　　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを評価するエンジン評価装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
エンジンの運転状態を評価装置する場合、一般的にエンジンオイルを定量分析することで特定の物質の含有量を検出する分析器が用いられる。しかしながら、特にエンジンオイル中の炭素成分を検出することによってエンジンを評価する場合には、エンジンオイル自体が炭素を多く含んでいるために、エンジンの劣化によって析出した炭素成分の量のみを検出することできない。析出した炭素成分を多量に含むエンジンオイルを使用していると、エンジン内部のオイル系統のポンプが損傷したり、ノズルが閉塞することでエンジンに重大な損傷が発生する。このため、エンジンオイル中の析出した炭素成分のみを検出し、エンジンに重大な損傷が発生する前にエンジンオイルの交換等のメンテナンスが行えるような判断を得られる装置の開発が望まれている。
【０００３】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）より確実にエンジンの評価を行う。
（２）エンジンオイル中に析出した炭素成分の量を検出する。
（３）エンジンオイル中に析出した炭素成分の検出値に基づいてエンジンの評価を行う。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、エンジン評価装置に係わる第１の手段として、エンジンからサンプリングしたエンジンオイルに基づいてエンジンを評価する装置であって、エンジンオイルの画像を撮影して画像信号を出力する撮像部と画像信号に基づいてエンジンオイルの画像を二値化し、その二値化結果に基づいてエンジンオイルの良否を判定する画像処理部とを具備するという構成を採用する。
【０００５】
エンジン評価装置に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、上記画像処理部は上記画像信号に基づいてエンジンオイルの画像を二値化する二値化処理部と、エンジンオイルの良否の基準となるしきい値を記憶する記憶部と、上記二値化処理部から入力される二値化信号に基づいてエンジンオイルに含まれる異物の量を算出し、この異物の量と上記しきい値とを比較することによってエンジンオイルの良否を判定する状態判定部とを具備するという構成を採用する。
【０００６】
エンジン評価装置に係わる第３の手段として、上記第２の手段において、記憶部は、エンジンの種類とエンジンオイルの種類とに対応したしきい値を記憶するという構成を採用する。
【０００７】
エンジン評価装置に係わる第４の手段として上記第１〜第３いずれかの手段において、エンジンオイルの画像は、エンジンオイルに照射した照明光の反射光に基づく画像であるという構成を採用する。
【０００８】
エンジン評価装置に係わる第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、エンジンオイルに代えてエンジンオイルを濾過したフィルタに基づいてエンジンを評価するという構成を採用する。
【０００９】
エンジン評価方法に係わる第１の手段として、エンジンからサンプリングしたエンジンオイルに基づいてエンジンを評価する方法であって、エンジンオイルの画像を二値化し、この二値化の結果に基づいてエンジンオイルの良否を判定するという方式を採用する。
【００１０】
エンジン評価方法に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、二値化の結果に基づいてエンジンオイルに含まれる異物の量を検出し、この異物の量としきい値とを比較することによってエンジンオイルの良否を判定するという方式を採用する。
【００１１】
エンジンの評価方法に係わる第３の手段として、上記第２の手段において、エンジンの種類とエンジンオイルの種類とに対応したしきい値を用いるという方式を採用する。
【００１２】
エンジンの評価方法に係わる第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、エンジンオイルに照明光を照射し、該照明光の反射光に基づいてエンジンオイルの画像を取得するという方式を採用する。
【００１３】
エンジン評価方法に係わる第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、エンジンオイルに代えてエンジンオイルを濾過したフィルタに基づいてエンジンを評価するという方式を採用する。
【００１４】
【作用】
ここで本発明の基本原理について補足説明する。炭素成分はエンジンオイルの劣化に伴い、細かい微粒子、すなわち炭素粒子としてエンジンオイル中に析出する。この炭素粒子は周知のように黒色をしている。すなわち、エンジンオイルを撮像し、その画像の輝度を検出、つまり上記画像の黒色部分を検出することによって、エンジンオイル中に析出した炭素成分が検出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わるエンジン評価装置及び方法の一実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係わるエンジン評価装置の機能構成を表すブロック図である。この図において、符号Ｆはフィルタ、１は撮像部、２は画像処理部である。
【００１７】
フィルタＦは、エンジンの構成要素の１つとしてエンジンオイルを濾過するものであり、その表面にはエンジンオイルの劣化によってエンジンオイル中に析出した炭素粒子Ｘ（異物）やエンジンの運転によってエンジンオイル中に混入した金属粒子が付着している。撮像部１は、上記フィルタＦの所定領域の画像を撮影し画像信号として画像処理部２に出力するものであり、光学顕微鏡１１とデジタルカメラ１２とから構成されている。光学顕微鏡１１は、フィルタＦに照射した照明光の反射光に基づいて画像を取得し、デジタルカメラ１２は、上記画像を画像信号として画像処理部２に出力する。なお、この画像信号は、画像の輝度情報のみを示す白黒画像信号である。
【００１８】
画像処理部２は、撮像部１から入力された上記画像信号に基づいて、エンジンオイル及びエンジンの良否を判断するものであり、二値化処理部２１、状態判定部２２、記憶部２３、操作部２４及び出力部２５から構成されている。二値化処理部２１は、画像信号に基づくフィルタＦの画像、つまり図２（ａ）に示す画像（フィルタ画像）を暗部と明部に二値化し、その結果を二値化信号として状態判定部２２に出力する。すなわち、二値化処理部２１は、図２（ｂ）に示すようにフィルタ画像をグリッド線によって細分化した各小領域が暗部であるか明部であるかを識別し、その結果を二値化信号として出力する。状態判定部２２は、上記二値化信号に基づいてフィルタＦに付着した炭素粒子Ｘの量を検出して、この検出結果と記憶部２３から読み出したエンジンの種類とエンジンオイルの種類に対応したしきい値とを比較することによってエンジンオイルの良否を判断する。この判断結果は評価結果として出力部２５に入力される。
【００１９】
記憶部２３は、エンジンオイルの良否の基準となるエンジンの種類とエンジンオイルの種類とに対応したしきい値を記憶する。すなわち、記憶部２３は、図３に示すようなエンジンの種類とエンジンオイルの種類に対応したしきい値を予め記憶している。操作部２４は、エンジンオイルに基づいてエンジンを評価する際に必要な各種情報、例えば状態判定部２２がしきい値を読み込む際に必要になるエンジンの種類とエンジンオイルの種類とを指定するためのものである。出力部２５は、上記評価結果あるいは検出値を出力するものであり、例えばディスプレイ、プリンタあるいは／及び外部記憶装置である。
【００２０】
次に、上記のような構成を有するエンジン評価装置の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２１】
フィルタＦに照射した照明光の反射光、つまりフィルタＦの画像は、撮像部１において撮影される（ステップＳ１）。すなわち、フィルタＦの画像は、光学顕微鏡１１において拡大され、デジタルカメラ１２において画像信号に変換されて画像処理部２に入力される。ここで、フィルタＦに付着した金属粒子は光沢を持つので、画像上では白色に近い輝度となる。
【００２２】
続いて、画像信号は、二値化処理部２において二値化処理される（ステップＳ２）。すなわち、上記画像は、各小領域が暗部と明部に二値化された二値化信号として状態判定部２２に入力される。ここで、金属粒子が存在する小領域は白色に近い輝度なので、明部として認識される。つまり、エンジンオイル中の炭素粒子Ｘのみが暗部として検出される。
【００２３】
ここで、状態判定部２２は、上記二値化信号に基づいて、検出値を算出する（ステップＳ３）。ここでいう検出値とは、画像信号の全体（明部＋暗部）に対する暗部の割合を表した値である。続いて、この検出値は、記憶部２３にから読み出したしきい値と比較される（ステップＳ４）。この比較された結果である評価結果は出力部２５に入力され、出力部２５において表示される（ステップＳ５）。すなわち、上記検出値がしきい値より低い場合には、エンジンオイル中の炭素粒子Ｘの量は許容範囲内なので、エンジンオイル、つまりエンジンは良と判断され、上記検出値がしきい値より高い場合には、エンジンオイル、つまりエンジンは否と判断される。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例も考えられる。
（１）上記実施形態において、金属粒子の画像信号を明部と認識した。しかしながら、暗部と認識しても良い。すなわち、暗部と認識することで、さらに金属粒子を含んだ検出値が得られる。つまり、二値化処理部２１において暗部と認識するしきい値を様々に変化させ、これを複数回行うことで特定の物質のみを検出することもできる。
【００２５】
（２）上記実施形態において、フィルタＦに照射した照明光の反射光に基づいた画像を使用した。しかしながら、例えばエンジンオイル中に含有される全ての物質を検出したい場合には、フィルタＦに照射した照明光の透過光に基づいた画像を使用しても良い。
【００２６】
（３）上記実施形態において、状態判定部２２によって検出値を算出した。しかしながら二値化処理部２１によって検出値を算出してから状態判定部２２に出力しても良い。この場合、状態判定部２２は、検出値としきい値との比較のみを行う。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンジンからサンプリングしたエンジンオイルに基づいてエンジンを評価する装置であって、エンジンオイルの画像を撮影して画像信号を出力する撮像部と、上記画像信号に基づいてエンジンオイルの画像を二値化し、その二値化結果に基づいてエンジンオイルの良否を判定する画像処理部を具備する。すなわち、エンジンオイル中の粒子の量を検出できるため、より確実にエンジンの評価を行うこと、エンジンオイル中に析出した炭素粒子の量を検出すること及びエンジンオイル中に析出した炭素粒子の量を検出値に基づいてエンジンの評価を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるエンジン評価装置及び方法の機能構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わるエンジン評価装置及び方法における記憶部に予め記憶されるしきい値を表した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるエンジン評価装置及び方法における画像信号を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わるエンジン評価装置及び方法の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１……撮像部
１１……光学顕微鏡
１２……デジタルカメラ
２……画像処理部
２１……二値化処理部
２２……状態判定部
２３……記憶部
２４……操作部
２５……出力部
Ｆ……フィルタ
Ｘ……炭素粒子（異物）

Claims

エンジンからサンプリングしたエンジンオイルに基づいてエンジンを評価する装置であって、
エンジンオイルの画像を撮影して画像信号を出力する撮像部（１）と、
前記画像信号に基づいてエンジンオイルの画像を二値化し、その二値化結果に基づいてエンジンオイルの良否を判定する画像処理部（２）と
を具備することを特徴とするエンジン評価装置。
前記画像処理部（２）は、
前記画像信号に基づいてエンジンオイルの画像を二値化する二値化処理部（２１）と、
エンジンオイルの良否の基準となるしきい値を記憶する記憶部（２３）と、
前記二値化処理部（２３）から入力される二値化信号に基づいてエンジンオイルに含まれる異物（Ｘ）の量を算出し、この異物（Ｘ）の量と前記しきい値とを比較することによってエンジンオイルの良否を判定する状態判定部（２２）と
を具備することを特徴とする請求項１記載のエンジン評価装置。
記憶部（２３）は、エンジンの種類とエンジンオイルの種類とに対応したしきい値を記憶することを特徴とする請求項２記載のエンジン評価装置。
エンジンオイルの画像は、エンジンオイルに照射した照明光の反射光に基づく画像であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のエンジン評価装置。
エンジンオイルに代えてエンジンオイルを濾過したフィルタ（Ｆ）に基づいてエンジンを評価することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のエンジン評価装置。
エンジンからサンプリングしたエンジンオイルに基づいてエンジンを評価する方法であって、
エンジンオイルの画像を二値化し、この二値化の結果に基づいてエンジンオイルの良否を判定することを特徴とするエンジン評価方法。
二値化の結果に基づいてエンジンオイルに含まれる異物（Ｘ）の量を検出し、この異物（Ｘ）の量をしきい値と比較することによってエンジンオイルの良否を判定することを特徴とする請求項６記載のエンジン評価方法。
エンジンの種類とエンジンオイルの種類とに対応したしきい値を用いることを特徴とする請求項７記載のエンジン評価方法。
エンジンオイルに照明光を照射し、該照明光の反射光に基づいてエンジンオイルの画像を取得することを特徴とする請求項６〜８いずれかに記載のエンジン評価方法。
エンジンオイルに代えてエンジンオイルを濾過したフィルタ（Ｆ）に基づいてエンジンを評価することを特徴とする請求項６〜９いずれかに記載のエンジン評価方法。