JP2006097496A

JP2006097496A - Oil degradation sensing device

Info

Publication number: JP2006097496A
Application number: JP2004282106A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nakamura; 順一中村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oil degradation sensing device simply constructible. <P>SOLUTION: A pressure sensor 2 is installed in an oil flow passage 1 on a downstream side of an oil pump 5 for circulating oil to an engine and a judgment section 8 is provided for judging degradation of the oil by comparing oil pressure measured by the pressure sensor 2 with preset deterioration judgment pressure. One pressure sensor 2 suffices for the device and the device construction is simplified. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジンオイルの劣化をエンジン運転中に検知するオイル劣化検知装置に係り、簡素に構成できるオイル劣化検知装置に関する。 The present invention relates to an oil deterioration detection device that detects engine oil deterioration during engine operation, and more particularly to an oil deterioration detection device that can be simply configured.

従来、エンジンオイル（以下、単にオイルという）の劣化状況は、エンジンのオイルパンにオイルゲージを挿入し、取り出したオイルゲージに付着したオイルを目視することで判断していた。この方法は、エンジン停止中にしか実施できない、作業が面倒である、官能評価であるため個人差があるなどの欠点があるため、オイルの何らかの状態を定量的に測定できるセンサを用いてその測定値からオイル劣化を検知する装置がいくつか提案されている。 Conventionally, the deterioration of engine oil (hereinafter simply referred to as oil) has been judged by inserting an oil gauge into the engine oil pan and visually observing the oil adhering to the extracted oil gauge. This method can be performed only when the engine is stopped, has troubles such as cumbersome work, and there are individual differences due to sensory evaluation, so measurement using a sensor that can quantitatively measure some state of oil Several devices have been proposed to detect oil deterioration from the value.

特許文献１に記載された発明は、オイル流通路に２点間の差圧を測定する差圧センサを設け、差圧と粘性係数との関係式に測定した差圧を代入して粘性係数（粘度の意と思われる）を算出し、算出した粘性係数があらかじめ設定された下限の粘性係数より小さくなると警告をするものである。 In the invention described in Patent Document 1, a differential pressure sensor for measuring a differential pressure between two points is provided in an oil flow passage, and the measured differential pressure is substituted into a relational expression between the differential pressure and the viscosity coefficient to obtain a viscosity coefficient ( It is a warning when the calculated viscosity coefficient becomes smaller than the preset lower limit viscosity coefficient.

特許文献２に記載された発明は、エンジンのオイルパンにオイルの電気抵抗値を測定する抵抗センサを設け、測定した電気抵抗値で劣化を表示し、その表示された電気抵抗値が大きくなって交換の表示に達するようにしたものである。 In the invention described in Patent Document 2, a resistance sensor for measuring the electrical resistance value of oil is provided in an oil pan of an engine, the deterioration is displayed by the measured electrical resistance value, and the displayed electrical resistance value is increased. It is intended to reach the indication of exchange.

特許文献３に記載された発明は、オイルを挟んだ電極間における静電容量からオイルの誘電率を測定する誘電率センサを設け、測定した誘電率があらかじめ設定された設定値より大きくなるとオイルが劣化したと判定するものである。 The invention described in Patent Document 3 is provided with a dielectric constant sensor that measures the dielectric constant of oil from the electrostatic capacitance between electrodes sandwiching the oil, and when the measured dielectric constant exceeds a preset value, the oil is It is determined that it has deteriorated.

特許文献４に記載された発明は、オイル中で羽根車を回転させてモータの回転負荷を測定し、測定した回転負荷があらかじめ設定された設定値より大きくなるとオイルの粘度が限界以上に高くなったと判定するものである。 The invention described in Patent Document 4 measures the rotational load of a motor by rotating an impeller in oil, and when the measured rotational load becomes larger than a preset value, the viscosity of the oil becomes higher than the limit. It is determined that

特許文献５に記載された発明は、オイル送出管を横断する鋼帯に歪みゲージを固着し、オイルポンプの回転数が特定した範囲内の値であり、温度が特定した温度範囲内であるときに、歪み量が所定以上であると粘度増加による劣化と判定するものである。 In the invention described in Patent Document 5, when a strain gauge is fixed to a steel strip that traverses the oil delivery pipe, the number of revolutions of the oil pump is within the specified range, and the temperature is within the specified temperature range. In addition, if the amount of strain is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the deterioration is due to an increase in viscosity.

特許文献６に記載された発明は、エンジンのオイルパンにオイルの電気抵抗値を測定する抵抗センサを設け、測定した電気抵抗値が低下してあらかじめ設定された劣化抵抗値に達すると運転者に知らせるものである。 The invention described in Patent Document 6 is provided with a resistance sensor for measuring the electric resistance value of oil in an oil pan of an engine. When the measured electric resistance value decreases and reaches a preset deterioration resistance value, the driver is informed. It is to inform.

これらのオイル劣化検知装置をエンジンに適用することにより、運転中でもリアルタイムで、人手を煩わさず自動的に、定量的なオイル劣化検知が可能となるので、無駄なく、合理的なオイル交換時期を実現させてエンジンの寿命を延ばすことができると共に、測定した値から故障の前兆を検知するようにすることもできる。さらに、ピストンリングや軸受けの交換時期を確認することにも利用することができる。 By applying these oil deterioration detectors to the engine, quantitative oil deterioration detection can be performed automatically in real time and without any manual labor even during operation, thus realizing a reasonable oil change time without waste. In addition to extending the life of the engine, it is also possible to detect a precursor of failure from the measured value. Furthermore, it can be used to confirm the replacement time of the piston ring and the bearing.

実開平２−２６７１１号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-26711 実開平５−２３１２１号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-23121 特開平５−２６４４９５号公報JP-A-5-264495 特開平９−３１７４３２号公報JP 9-317432 A 特開平９−３１７４３３号公報JP 9-317433 A 特開平１０−７８４０２号公報JP-A-10-78402

ところで、特許文献３や特許文献２，６においては、電気的性質の変化をもってオイルの劣化を判定しているが、電気的性質の変化で検知し得るのは金属やカーボンなどの電気的性質が顕著な異物の混入度合いだけに過ぎず、オイルの熱分解による粘度の上昇、オイル中の粘度指数向上剤の剪断による粘度の低下など異物要因でない劣化は検知できない。 By the way, in Patent Document 3 and Patent Documents 2 and 6, the deterioration of the oil is determined based on the change in the electrical property, but the electrical property such as metal or carbon can be detected by the change in the electrical property. It is only the degree of remarkable foreign matter contamination, and it is not possible to detect deterioration due to foreign matters such as increase in viscosity due to thermal decomposition of oil and decrease in viscosity due to shearing of the viscosity index improver in oil.

これに対し、特許文献１，４では粘度を測定しているので、粘度に依存した判定が可能である。しかし、特許文献１では、２点間の差圧を測定するために圧力測定管を付け加える必要があり、オイル流通路の構成が複雑になる。また、特許文献４では、羽根車を設ける必要があり、オイル流通路あるいはオイルパンの構成が複雑になる。このように、従来の粘度測定式の装置の問題点は構成が複雑となることである。 On the other hand, in Patent Documents 1 and 4, since the viscosity is measured, determination depending on the viscosity is possible. However, in Patent Document 1, it is necessary to add a pressure measuring tube in order to measure the differential pressure between two points, and the configuration of the oil flow passage becomes complicated. Moreover, in patent document 4, it is necessary to provide an impeller and the structure of an oil flow path or an oil pan becomes complicated. As described above, the problem of the conventional viscosity measurement type apparatus is that the configuration is complicated.

また、特許文献５では、オイルの粘度変化に基づく歪み量を測定しているので、粘度に依存した判定が可能である。しかし、オイル送出管を横断する鋼帯が流体抵抗となってしまい、流量が低下したりオイルポンプに過大な負荷がかかるので、センサとして不適である。 Moreover, in patent document 5, since the distortion amount based on the viscosity change of oil is measured, the determination depending on the viscosity is possible. However, the steel strip that crosses the oil delivery pipe becomes a fluid resistance, and the flow rate is reduced or an excessive load is applied to the oil pump.

また、オイルは、粘度が低下すると摺動部が異常に摩耗し、粘度が上昇するとエンジン始動困難となる。よって、オイルの粘度は低すぎても高すぎてもいけない。しかしながら、特許文献１では、オイルが劣化すると粘性係数が低下するとの考えをとっており、粘性係数が下限に達したことしか検知しない。一方、特許文献４，５では、オイルが劣化すると粘度が上昇するとの考えをとっており、粘度が限界以上に高くなったことしか判定していない。 In addition, when the viscosity of the oil decreases, the sliding portion is abnormally worn, and when the viscosity increases, it becomes difficult to start the engine. Thus, the viscosity of the oil should not be too low or too high. However, Patent Document 1 takes the idea that the viscosity coefficient decreases when the oil deteriorates, and only detects that the viscosity coefficient has reached the lower limit. On the other hand, Patent Documents 4 and 5 take the idea that the viscosity increases when the oil deteriorates, and only determine that the viscosity is higher than the limit.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡素に構成できるオイル劣化検知装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an oil deterioration detection device that can solve the above-described problems and can be simply configured.

上記目的を達成するために本発明は、エンジンにオイルを循環させるオイルポンプのオイル流通路に圧力センサを設け、その圧力センサで測定される静圧をあらかじめ設定した劣化判定圧力と比較してオイルが劣化したことを判定する判定部を設けたものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure sensor in an oil flow passage of an oil pump that circulates oil in an engine, and compares the static pressure measured by the pressure sensor with a preset deterioration judgment pressure. Is provided with a determination unit for determining that the deterioration has occurred.

上記判定部は、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しいときに、上記劣化判定を行うとよい。 The determination unit may perform the deterioration determination when the engine speed is equal to a predetermined determination speed.

上記判定部は、オイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しいときに、上記劣化判定を行うとよい。 The determination unit may perform the deterioration determination when the oil temperature is equal to a predetermined determination temperature.

上記判定部は、上記オイル圧力が下限劣化判定圧力より低いときオイルの粘度が過剰であると判定し、上記オイル圧力が上限劣化判定圧力より高いときオイルの粘度が不足であると判定するとよい。 The determination unit may determine that the oil viscosity is excessive when the oil pressure is lower than the lower limit deterioration determination pressure, and determine that the oil viscosity is insufficient when the oil pressure is higher than the upper limit deterioration determination pressure.

上記圧力センサは、上記オイル流通路内の側壁に圧電素子を取り付け、その圧電素子の受圧面をオイル流に側方から臨ませたものであるとよい。 The pressure sensor may be a sensor in which a piezoelectric element is attached to a side wall in the oil flow passage and a pressure receiving surface of the piezoelectric element faces the oil flow from the side.

上記オイルポンプの出口に、上記オイル流通路内のオイル流を層流状態にするための層流格子を設けるとよい。 A laminar flow lattice for making the oil flow in the oil flow passage into a laminar flow state may be provided at the outlet of the oil pump.

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。 The present invention exhibits the following excellent effects.

（１）装置構成が簡素にできる。 (1) The apparatus configuration can be simplified.

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１に示されるように、本発明に係るオイル劣化検知装置では、オイルポンプ（図示せず）の下流側のオイル流通路１に１箇所だけ圧力センサ２を設ける。このオイル流通路１の上流には、エンジンのオイルパンからエンジン回転に比例した回転によりオイルを汲み上げるオイルポンプが設けられている。一方、オイル流通路１の下流はエンジン内の被潤滑箇所（図示せず）に通じている。圧力センサ２は、オイル流通路１内の側壁に圧電素子２ａを取り付け、その圧電素子２ａの受圧面３をオイル流に対して側方から臨ませたものである。この図において、圧力センサ２を配置するオイル流通路長手方向位置により、オイルポンプ出口から圧力センサ２までの距離が決まる。この圧力センサ２は、オイルポンプ出口から所定距離の位置における静圧（以下、オイル圧力と言う）を測定するものである。 As shown in FIG. 1, in the oil deterioration detection device according to the present invention, the pressure sensor 2 is provided only at one location in the oil flow passage 1 on the downstream side of the oil pump (not shown). An oil pump that pumps oil from the oil pan of the engine by rotation proportional to the engine rotation is provided upstream of the oil flow passage 1. On the other hand, the downstream of the oil flow passage 1 communicates with a lubrication point (not shown) in the engine. The pressure sensor 2 has a piezoelectric element 2a attached to the side wall in the oil flow passage 1, and the pressure receiving surface 3 of the piezoelectric element 2a faces the oil flow from the side. In this figure, the distance from the oil pump outlet to the pressure sensor 2 is determined by the position in the longitudinal direction of the oil flow passage in which the pressure sensor 2 is disposed. The pressure sensor 2 measures a static pressure (hereinafter referred to as oil pressure) at a predetermined distance from the oil pump outlet.

図２に示したオイル劣化検知装置は、オイル流通路１外に圧電素子２ａを設け、オイル流通路１から圧電素子２ａの受圧面まで細管４を伸ばして圧力センサ２を構成しているが、このようにしても本発明は実施できる。 The oil deterioration detection apparatus shown in FIG. 2 includes a piezoelectric element 2a outside the oil flow path 1, and extends the thin tube 4 from the oil flow path 1 to the pressure receiving surface of the piezoelectric element 2a to constitute the pressure sensor 2. Even in this way, the present invention can be implemented.

図２に示したオイルポンプ（ギアポンプ）５は図示しないエンジンと機械的に連動して回転する回転子を内蔵し、ポンプ回転数がエンジン回転数に比例するものである。オイルポンプ５の入口はオイルパン（図示せず）中に開口しており、オイルポンプ５の出口６にはメッシュ状に形成された層流格子７が設けられ、その出口６にオイル流通路１が接続されている。層流格子７は、オイル流通路１内のオイル流を層流状態にするために設けられる。圧電素子２ａからのオイル圧力の信号線は、そのオイル圧力をあらかじめ設定した劣化判定圧力と比較してオイルが劣化したことを判定する判定部８に接続されている。判定部８には、オイルが劣化したと判定したときに点灯する警告灯９が接続されている。さらに、判定部８には、エンジン回転計１０からのエンジン回転数信号が入力され、図示しないオイル温度センサからのオイル温度信号が入力されている。図２の構成において、図１に示したようにオイル流通路１内の側壁に圧電素子２ａを取り付けてもよいことはもちろんである。 The oil pump (gear pump) 5 shown in FIG. 2 incorporates a rotor that rotates mechanically in conjunction with an engine (not shown), and the pump speed is proportional to the engine speed. An inlet of the oil pump 5 is opened in an oil pan (not shown), and an outlet 6 of the oil pump 5 is provided with a laminar flow grid 7 formed in a mesh shape. Is connected. The laminar flow grid 7 is provided to make the oil flow in the oil flow passage 1 into a laminar flow state. The oil pressure signal line from the piezoelectric element 2a is connected to a determination unit 8 that determines that the oil has deteriorated by comparing the oil pressure with a preset deterioration determination pressure. The determination unit 8 is connected to a warning light 9 that is turned on when it is determined that the oil has deteriorated. Further, the engine speed signal from the engine tachometer 10 is input to the determination unit 8, and an oil temperature signal from an oil temperature sensor (not shown) is input. In the configuration of FIG. 2, it goes without saying that the piezoelectric element 2a may be attached to the side wall in the oil flow passage 1 as shown in FIG.

判定部８は、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しく、かつ、オイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しいときに、劣化判定を行うようになっている。そして、判定部８は、オイル圧力が下限劣化判定圧力より低いときオイルの粘度が過剰であると判定し、オイル圧力が上限劣化判定圧力より高いときオイルの粘度が不足であると判定するようになっている。 The determination unit 8 makes a deterioration determination when the engine speed is equal to a preset determination speed and the oil temperature is equal to a preset determination temperature. The determination unit 8 determines that the oil viscosity is excessive when the oil pressure is lower than the lower limit deterioration determination pressure, and determines that the oil viscosity is insufficient when the oil pressure is higher than the upper limit deterioration determination pressure. It has become.

次に、本発明の原理を説明する。 Next, the principle of the present invention will be described.

一般に管路を流れる流体は、境界層の流速の速度勾配による剪断力によって圧力損失を生じる。流量Ｑと圧力損失（２点間の差圧ΔＰで表す）との関係は、ハーゲン・ポアズイユの法則により、
Ｑ＝Ｋ×（π×ｄ⁴×ΔＰ）／（１２８×μ×ｌ）（１）
ただし、Ｑ：流量（ｍ³／ｓ）
Ｋ：管路の性状（壁面粗さ、管路曲率など）によって決まる定数で実験により決定可能なもの（０≦Ｋ≦１）
π：円周率
ｄ：管路の直径（ｍ）
ΔＰ：２点間の差圧（Ｐａ）
μ：粘度（Ｐａ・ｓ）
ｌ：２点間の距離（ｍ）
で表される。よって、流量Ｑが既知であれば２点間の差圧ΔＰ及び２点間の距離ｌから粘度μが求まる。この考え方は特許文献１と同じである。 In general, a fluid flowing through a pipeline causes a pressure loss due to a shearing force caused by a velocity gradient of a boundary layer flow velocity. The relationship between the flow rate Q and the pressure loss (represented by the differential pressure ΔP between the two points) is based on Hagen-Poiseuille's law:
Q = K × (π × d ⁴ × ΔP) / (128 × μ × l) (1)
However, Q: Flow rate (m ³ / s)
K: A constant determined by the properties of the pipe (wall roughness, pipe curvature, etc.) that can be determined by experiment (0 ≦ K ≦ 1)
π: Circumference ratio d: Diameter of pipe (m)
ΔP: Differential pressure between two points (Pa)
μ: Viscosity (Pa · s)
l: Distance between two points (m)
It is represented by Therefore, if the flow rate Q is known, the viscosity μ can be obtained from the differential pressure ΔP between the two points and the distance 1 between the two points. This concept is the same as that of Patent Document 1.

これに対し、本発明は圧力センサを１箇所しか設けない。また、粘度μも算出しない。それにもかかわらず、オイルが劣化したことを判定できる理由は、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しいとき、すなわちエンジン回転数に比例するオイルポンプ回転数が所定値である条件の下で、オイルポンプ出口６から所定距離にある圧力センサ２で測定した圧力でもって劣化を判定しているからである。 In contrast, the present invention provides only one pressure sensor. Also, the viscosity μ is not calculated. Nevertheless, the reason why it can be determined that the oil has deteriorated is that when the engine speed is equal to the preset determination speed, that is, under the condition that the oil pump speed proportional to the engine speed is a predetermined value. This is because the deterioration is determined by the pressure measured by the pressure sensor 2 at a predetermined distance from the oil pump outlet 6.

ここで、オイルポンプ回転数が所定値であるとき、オイルポンプ出口６の流量が所定値になるので、次式で表されるベルヌーイの法則により、
ｖ²×ρ＋Ｐ＝ｃｏｎｓｔ（２）
ただし、
ｖ：流速（ｍ／ｓ）
ρ；密度（ｋｇ／ｍ³）
Ｐ：静圧（Ｐａ）
となるから、オイルポンプ入口の条件をオイルパンと同じ流速ゼロ、圧力ゼロ（ゲージ圧力にて）と仮定すれば、オイルポンプ出口６の圧力も所定値となる。つまり、オイルポンプ出口６の圧力を固定として考えると、オイルポンプ出口６から所定距離にある圧力センサ２で圧力を測定すれば差圧ΔＰが測定できたことになる。もし粘度μが高くなれば、差圧ΔＰが大きくなるので、圧力センサで測定される圧力は低下する。このように、本発明では、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しいときに、すなわちオイルポンプ出口６の圧力が所定値であるときに、オイルポンプ出口６から所定距離のところの圧力を測定するようにしたので、その圧力測定値の低い高いが粘度μの高い低いを表すことになり、わざわざ粘度μを算出するまでもなく、圧力測定値でもってオイルの劣化を判定することができる。 Here, when the number of revolutions of the oil pump is a predetermined value, the flow rate of the oil pump outlet 6 becomes a predetermined value, so that according to Bernoulli's law expressed by the following equation,
v ² × ρ + P = const (2)
However,
v: Flow velocity (m / s)
ρ; density (kg / m ³ )
P: Static pressure (Pa)
Therefore, assuming that the conditions at the oil pump inlet are the same flow rate zero and pressure zero (at the gauge pressure) as the oil pan, the pressure at the oil pump outlet 6 is also a predetermined value. In other words, if the pressure at the oil pump outlet 6 is considered to be fixed, the differential pressure ΔP can be measured by measuring the pressure with the pressure sensor 2 at a predetermined distance from the oil pump outlet 6. If the viscosity μ increases, the differential pressure ΔP increases, and the pressure measured by the pressure sensor decreases. Thus, in the present invention, when the engine speed is equal to the preset determination speed, that is, when the pressure at the oil pump outlet 6 is a predetermined value, the pressure at a predetermined distance from the oil pump outlet 6 is set. Since the pressure measurement value is low and high, it means that the viscosity μ is high and low, and it is not necessary to calculate the viscosity μ, and it is possible to determine the deterioration of the oil by using the pressure measurement value. .

なお、図１の形態ではオイルポンプの下流側のオイル流通路１に圧力センサ２を設けたが、オイルポンプの上流側のオイル流通路に圧力センサを設けても、同じ理由で、圧力測定値でもってオイルの劣化を判定することができる。 In the embodiment of FIG. 1, the pressure sensor 2 is provided in the oil flow passage 1 on the downstream side of the oil pump. However, the pressure measurement value is provided for the same reason even if the pressure sensor is provided in the oil flow passage on the upstream side of the oil pump. Therefore, it is possible to determine the deterioration of the oil.

次に、圧力センサ２について説明する。圧電素子２ａは、イオン結合物質の結晶に圧力を加えると、その圧力を加えたのと同じ方向に、圧力に比例した電圧が得られるというピエゾ効果を利用したものである。一般に、ピエゾ効果では、圧力が高くなれば発生電圧も高くなる。ハーゲン・ポアズイユの法則により、粘度μとオイルポンプの下流側の所定距離ｌにおける圧力とは比例関係にあるので、圧力センサ２に圧電素子２ａを用いた場合、粘度μと発生電圧も粘度が高くなれば発生電圧は低くなるという比例関係が成り立つ。よって、判定部８では、圧力センサ２の出力電圧でもってオイルの劣化を判定することができる。圧力センサ２は、圧力に比例した電圧を出力するものであればよく、圧電素子２ａに限らない。 Next, the pressure sensor 2 will be described. The piezoelectric element 2a utilizes a piezo effect that when a pressure is applied to a crystal of an ion-binding substance, a voltage proportional to the pressure is obtained in the same direction as the pressure is applied. In general, with the piezo effect, the higher the pressure, the higher the generated voltage. According to Hagen-Poiseuille's law, the viscosity μ and the pressure at the predetermined distance l on the downstream side of the oil pump are in a proportional relationship. Therefore, when the piezoelectric element 2a is used for the pressure sensor 2, the viscosity μ and the generated voltage are high in viscosity. Then, the proportional relationship that the generated voltage becomes lower is established. Therefore, the determination unit 8 can determine the deterioration of the oil with the output voltage of the pressure sensor 2. The pressure sensor 2 only needs to output a voltage proportional to the pressure, and is not limited to the piezoelectric element 2a.

次に、層流格子について説明すると、ハーゲン・ポアズイユの法則は、層流状態でのみ成り立つ法則である。層流から乱流への遷移点はレイノルズ数に関係があり、その遷移レイノルズ数を理論で求めることは困難である。よって、層流格子７を用いない場合でも、実験により層流状態であることが確認できた場所に圧力センサ２を設置すれば、本発明は実施できる。層流格子７を設ければ、オイル流通路１内のオイル流を確実に層流状態とすることができるので、本発明にとって好適である。 Next, a laminar lattice will be described. Hagen-Poiseuille's law is a law that holds only in a laminar flow state. The transition point from laminar flow to turbulent flow is related to the Reynolds number, and it is difficult to determine the transition Reynolds number by theory. Therefore, even when the laminar flow grid 7 is not used, the present invention can be implemented if the pressure sensor 2 is installed in a place where a laminar flow state can be confirmed by experiments. Providing the laminar flow grid 7 is suitable for the present invention because the oil flow in the oil flow passage 1 can be surely made into a laminar flow state.

次に、判定部が行う判定アルゴリズムを説明する。 Next, a determination algorithm performed by the determination unit will be described.

温度によっても粘度μが変化することは既に述べた。本発明の原理となる式（１）では温度に関する処理を省いたが、実際には必要であるので、図３の判定アルゴリズムでは温度も含めて処理を行う。 It has already been mentioned that the viscosity μ changes with temperature. In Equation (1), which is the principle of the present invention, processing related to temperature is omitted. However, since it is actually necessary, the determination algorithm in FIG. 3 includes processing including temperature.

図３に示されるように、ステップ３１にて、判定部８は、エンジン回転計１０からのエンジン回転数信号とオイル温度温度センサからのオイル温度信号を読み取る。ステップ３２にて、判定部８は、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しいかどうか、及びオイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しいかどうか調べる。両方とも真であれば、結果はＹＥＳ（劣化判定をしてよい）なので、ステップ３３に移行する。片方でも偽であれば、結果はＮＯ（劣化判定をしてはいけない）なので、ステップ３１に戻る。 As shown in FIG. 3, at step 31, determination unit 8 reads the engine speed signal from engine tachometer 10 and the oil temperature signal from the oil temperature temperature sensor. In step 32, the determination unit 8 checks whether the engine speed is equal to a preset determination speed and whether the oil temperature is equal to a preset determination temperature. If both are true, the result is YES (degradation may be determined), and the process proceeds to step 33. If one of them is false, the result is NO (determination of deterioration should not be made), so the process returns to step 31.

ステップ３３では、判定部８は、圧電素子２ａからのオイル圧力信号（電圧）を読み取る。ステップ３４にて、判定部８は、その電圧が上限電圧（上限劣化判定圧力に相当）より高いかどうか調べる。結果がＹＥＳ（電圧≧上限電圧）であれば、オイルの粘度が不足（低粘度）であると判定し、ステップ３６へ移行する。ステップ３４の結果がＮＯであれば、ステップ３５にて、上記電圧が下限電圧（下限劣化判定圧力に相当）より低いかどうか調べる。結果がＹＥＳ（電圧≦下限電圧）であれば、オイルの粘度が過剰（高粘度）であると判定し、ステップ３６へ移行する。ステップ３５の結果がＮＯであれば、オイルは劣化していない（適正粘度）と判定し、オイルの粘度ステップ３１に戻る。 In step 33, the determination unit 8 reads an oil pressure signal (voltage) from the piezoelectric element 2a. In step 34, the determination unit 8 checks whether the voltage is higher than the upper limit voltage (corresponding to the upper limit deterioration determination pressure). If the result is YES (voltage ≧ upper limit voltage), it is determined that the viscosity of the oil is insufficient (low viscosity), and the process proceeds to step 36. If the result of step 34 is NO, it is checked in step 35 whether the voltage is lower than a lower limit voltage (corresponding to a lower limit deterioration determination pressure). If the result is YES (voltage ≦ lower limit voltage), it is determined that the viscosity of the oil is excessive (high viscosity), and the process proceeds to step 36. If the result of step 35 is NO, it is determined that the oil has not deteriorated (appropriate viscosity), and the process returns to the oil viscosity step 31.

ステップ３６では、判定部８は、警告灯９を点灯させることにより、オイルが劣化したという判定を運転者に伝える。なお、図３の判定アルゴリズム及び図２の装置構成では、説明を簡単にするため、単にオイル劣化判定に基づいて警告灯を点灯させるだけとしたが、エンジン制御等の一般の車両制御においてオイル状態を制御要素のひとつとする場合、判定部８の判定結果が信号として利用に供されることは言うまでもない。 In step 36, the determination unit 8 turns on the warning lamp 9 to inform the driver that the oil has deteriorated. In the determination algorithm of FIG. 3 and the apparatus configuration of FIG. 2, for the sake of simplicity, the warning light is simply lit based on the oil deterioration determination. However, in general vehicle control such as engine control, the oil state Needless to say, the determination result of the determination unit 8 is used as a signal.

以上説明したように、本発明に係るオイル劣化検知装置は、圧力センサ２を１個だけ設置すればよいので、装置構成が簡素にできる。また、圧電素子２ａをオイル流通路１内に設置すれば、オイル流通路１に余分な測定管を付け加える必要がなくなり、装置構成がいっそう簡素にできる。 As described above, the oil deterioration detection device according to the present invention needs only one pressure sensor 2, and thus the device configuration can be simplified. If the piezoelectric element 2a is installed in the oil flow passage 1, it is not necessary to add an extra measurement tube to the oil flow passage 1, and the apparatus configuration can be further simplified.

さらに、オイル流通路１内の側壁に圧電素子２ａを取り付け、その圧電素子２ａの受圧面３をオイル流に側方から臨ませた構成によれば、圧電素子２ａがオイル流の妨げにならないので好適である。なお、図１の形態では、圧電素子２ａは受圧面３の反対面が側壁に接するようにして取り付けられているため、圧電素子２ａが側壁から内方に圧電素子２ａの厚み分だけ凸に出ているのでオイル流に対する抵抗が多少あるが、受圧面３の反対面を側壁の外に出し、受圧面３が側壁と同一面になるよう圧電素子２ａを取り付けるとオイル流に対する抵抗を無くすることができる。 Furthermore, according to the configuration in which the piezoelectric element 2a is attached to the side wall in the oil flow passage 1 and the pressure receiving surface 3 of the piezoelectric element 2a faces the oil flow from the side, the piezoelectric element 2a does not hinder the oil flow. Is preferred. In the embodiment shown in FIG. 1, since the piezoelectric element 2a is mounted such that the opposite surface of the pressure receiving surface 3 is in contact with the side wall, the piezoelectric element 2a protrudes inward from the side wall by the thickness of the piezoelectric element 2a. Therefore, there is some resistance to the oil flow, but if the piezoelectric element 2a is attached so that the opposite surface of the pressure receiving surface 3 is out of the side wall and the pressure receiving surface 3 is flush with the side wall, the resistance to the oil flow is eliminated. Can do.

また、従来技術と比較すると、特許文献５の構成では、オイル流の動圧を測定していることになる。動圧とは、流体の運動により発生するもの（いわゆる抵抗）であり、静圧とは、流体そのものが持っている圧力（大気圧のようなもの）である。つまり、管内流において、流れと直角な面の受ける圧力が動圧であり、流れと平行な面の受ける圧力が静圧である。本発明で測定するべき圧力は静圧であり、特許文献５の構成では静圧を測定することができない。 Compared with the prior art, the configuration of Patent Document 5 measures the dynamic pressure of the oil flow. The dynamic pressure is generated by the movement of fluid (so-called resistance), and the static pressure is the pressure (such as atmospheric pressure) that the fluid itself has. That is, in the pipe flow, the pressure received by a surface perpendicular to the flow is dynamic pressure, and the pressure received by a surface parallel to the flow is static pressure. The pressure to be measured in the present invention is a static pressure, and the configuration of Patent Document 5 cannot measure the static pressure.

また、本発明では、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しく、かつ、オイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しいときに、劣化判定を行うようにしたので、圧力センサ２が１個だけであってもハーゲン・ポアズイユの法則を利用したオイル劣化判定（粘度の良否判定）をすることができる。なお、特許文献５においてもオイルポンプの回転数が特定した範囲内の値であり、温度が特定した温度範囲内であるときに鋼帯の歪み量を判断するようになっているが、オイルポンプの回転数を規定したのはオイル送出流量の多少による歪み量への影響を鑑みたもので、オイルポンプ出口の圧力が所定値であるという条件を与えるためのものではないし、オイルポンプの回転数を判断するにはオイルポンプから回転数を電気信号として取り出すための余分な部材が必要となる。 In the present invention, since the deterioration determination is performed when the engine speed is equal to the preset judgment speed and the oil temperature is equal to the preset judgment temperature, only one pressure sensor 2 is provided. Even so, it is possible to make an oil deterioration determination (viscosity determination) using Hagen-Poiseuille's law. In Patent Document 5, the rotational speed of the oil pump is a value within the specified range, and the strain amount of the steel strip is determined when the temperature is within the specified temperature range. The number of rotations is defined in consideration of the effect on the amount of distortion due to the amount of oil delivery flow, not to give the condition that the pressure at the oil pump outlet is a predetermined value. In order to determine this, an extra member for taking out the rotational speed from the oil pump as an electric signal is required.

また、本発明では、測定されたオイル圧力に対し下限劣化判定圧力と上限劣化判定圧力の両方を比較するようにしたので、スラッジの混入やオイルの熱分解による粘度の上昇についても、オイル中の粘度指数向上剤の剪断による粘度の低下についても異常を検知することができる。 Further, in the present invention, since both the lower limit deterioration determination pressure and the upper limit deterioration determination pressure are compared with the measured oil pressure, the increase in viscosity due to sludge contamination or oil thermal decomposition also occurs in the oil. Abnormality can also be detected with respect to a decrease in viscosity due to shearing of the viscosity index improver.

また、本発明では、オイルポンプの出口６に層流格子７を設けたので、オイル流通路１内のオイル流を確実に層流状態にしてハーゲン・ポアズイユの法則が成り立つことを保証し、オイル劣化判定の精度を高めることができる。 Further, in the present invention, since the laminar flow grid 7 is provided at the outlet 6 of the oil pump, it is ensured that the oil flow in the oil flow passage 1 is surely in a laminar flow state, and the Hagen-Poiseuille law is established. The accuracy of deterioration determination can be increased.

次に、本発明のオイル劣化検知方式と他のオイル劣化検知方式とを複合したオイル劣化検知装置について、図４と図５を参照しつつ説明する。 Next, an oil deterioration detection device combining the oil deterioration detection method of the present invention and another oil deterioration detection method will be described with reference to FIGS.

図１で既に説明したように、オイルポンプの下流側のオイル流通路１には圧力センサ２としての圧電素子２ａが設置されている。本実施の形態では、これに加え、図４の構成を用いる。 As already described in FIG. 1, the piezoelectric element 2a as the pressure sensor 2 is installed in the oil flow passage 1 on the downstream side of the oil pump. In the present embodiment, in addition to this, the configuration of FIG. 4 is used.

図４に示されるように、このオイル劣化検知装置では、オイルパン中の液面Ｓ下に送信コイル４１と受信コイル４２を設置してある。これらのコイル４１，４２は後述する金属粒子の検出に用いるものである。また、オイルパン中の液面Ｓ下にオイル温度センサ４３を設置してある。これは図２で省略していたものである。さらに、オイルパン中の液面Ｓ下には送信電極４４と受信電極４５とを所定の距離離して設置してある。これらの電極４４，４５は後述するカーボンの検出に用いるものである。また、オイルパン中の液面Ｓ上にモータ４６を設置し、そのモータ４６の回転軸４７を液面Ｓ下に浸漬させ、その回転軸４７に攪拌板４８を取り付けてある。このモータ４６と攪拌板４８とからなる攪拌器４９は後述する粘度変化の検出に用いるものである。これらの部材は図示しない信号線で図示しない判定部に接続されている。 As shown in FIG. 4, in this oil deterioration detection device, a transmission coil 41 and a reception coil 42 are installed below the liquid surface S in the oil pan. These coils 41 and 42 are used for detection of metal particles described later. An oil temperature sensor 43 is installed below the liquid level S in the oil pan. This is omitted in FIG. Further, the transmitting electrode 44 and the receiving electrode 45 are installed at a predetermined distance below the liquid level S in the oil pan. These electrodes 44 and 45 are used for detecting carbon to be described later. A motor 46 is installed on the liquid level S in the oil pan, a rotating shaft 47 of the motor 46 is immersed under the liquid level S, and a stirring plate 48 is attached to the rotating shaft 47. The stirrer 49 including the motor 46 and the stirring plate 48 is used for detecting a viscosity change described later. These members are connected to a determination unit (not shown) through signal lines (not shown).

図５には、判定部内に組み込まれる回路と図１、図４で説明したセンサ系の各部材とが一緒に示されている。すなわち、判定部には、送信コイル４１をインダクタとして使用したＬＣ発振器５１が設けられている。発振周波数や電圧は実験により適宜に定めるものとする。判定部には、受信コイル４２に接続された全波整流器５２と、その全波整流器５２の出力から高周波を取り除くＬＣフィルタ５３と、そのＬＣフィルタ５３から出力される受信信号をしきい値電圧Ｖｔと比較する演算増幅器５４とが設けられている。 FIG. 5 shows together a circuit incorporated in the determination unit and each member of the sensor system described with reference to FIGS. 1 and 4. That is, the determination unit is provided with an LC oscillator 51 using the transmission coil 41 as an inductor. The oscillation frequency and voltage are appropriately determined by experiment. The determination unit includes a full-wave rectifier 52 connected to the reception coil 42, an LC filter 53 that removes high frequencies from the output of the full-wave rectifier 52, and a reception signal output from the LC filter 53 as a threshold voltage Vt. And an operational amplifier 54 for comparison.

判定部には、圧電素子２ａの出力を上限しきい値電圧Ｖｕと比較する演算増幅器５５と、圧電素子２ａの出力を下限しきい値電圧Ｖｔと比較する演算増幅器５６と、これら２つの演算増幅器５５，５６の出力を論理和するＯＲ素子５７と、このＯＲ素子５７の出力とオイル温度センサの出力に基づくオイル温度信号とエンジン回転計の出力に基づくエンジン回転数信号とを論理積するＡＮＤ素子５８と、このＡＮＤ素子５８の出力でゲートを開閉するスイッチングダイオード（サイリスタ）５９とが設けられている。ただし、この図におけるオイル温度信号はオイル温度に比例する信号ではなく、オイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しいという事象を論理“１”で表す信号である。また、エンジン回転数信号はエンジン回転数に比例する信号ではなく、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しいという事象を論理“１”で表す信号である。 The determination unit includes an operational amplifier 55 that compares the output of the piezoelectric element 2a with the upper threshold voltage Vu, an operational amplifier 56 that compares the output of the piezoelectric element 2a with the lower threshold voltage Vt, and these two operational amplifiers. OR element 57 for ORing the outputs of 55 and 56, and AND element for ANDing the output of this OR element 57, the oil temperature signal based on the output of the oil temperature sensor, and the engine speed signal based on the output of the engine tachometer 58 and a switching diode (thyristor) 59 that opens and closes the gate by the output of the AND element 58 is provided. However, the oil temperature signal in this figure is not a signal proportional to the oil temperature, but a signal representing an event that the oil temperature is equal to the preset determination temperature by logic “1”. Further, the engine speed signal is not a signal proportional to the engine speed, but is a signal that represents an event that the engine speed is equal to a predetermined determination speed by a logic “1”.

判定部には、送信電極４４と受信電極４５との間に挟まれたオイルに表れる電気抵抗（以下、オイル抵抗という）に直列接続された内部抵抗６０と、これらオイル抵抗と内部抵抗６０とにより分圧された電圧（以下、オイル抵抗測定電圧という）をしきい値電圧Ｖｔと比較する演算増幅器６１とが設けられている。 The determination unit includes an internal resistance 60 connected in series to an electric resistance (hereinafter referred to as oil resistance) that appears in oil sandwiched between the transmission electrode 44 and the reception electrode 45, and the oil resistance and the internal resistance 60. An operational amplifier 61 is provided for comparing the divided voltage (hereinafter referred to as oil resistance measurement voltage) with the threshold voltage Vt.

また、判定部には、３つの演算増幅器５４，５６，６１に共通するしきい値電圧Ｖｔを設定するための可変抵抗６２と、この可変抵抗６２に直列接続されて演算増幅器５５に上限しきい値電圧Ｖｕを提供する第一抵抗６３及び第二抵抗６４が電源６５と接地との間に設けられている。３つの演算増幅器５４，５６，６１に対するしきい値電圧をそれぞれ個別に設定できるように可変抵抗を増やしてもよい。 The determination unit includes a variable resistor 62 for setting a threshold voltage Vt common to the three operational amplifiers 54, 56, 61, and an upper limit threshold for the operational amplifier 55 connected in series to the variable resistor 62. A first resistor 63 and a second resistor 64 that provide the value voltage Vu are provided between the power source 65 and the ground. The variable resistance may be increased so that the threshold voltages for the three operational amplifiers 54, 56, and 61 can be set individually.

そして、判定部には、演算増幅器５４の出力と、演算増幅器６１の出力と、スイッチングダイオード５９のカソード出力とを論理和して警告灯９を点灯するＯＲ素子６６が設けられている。 The determination unit is provided with an OR element 66 that lights up the warning lamp 9 by ORing the output of the operational amplifier 54, the output of the operational amplifier 61, and the cathode output of the switching diode 59.

以下、検出内容別に図５の回路の動作を説明する。 Hereinafter, the operation of the circuit of FIG. 5 will be described for each detection content.

（１）金属粒子の含有量の検出と判定
まず、ＬＣ発振器５１が発振することにより、送信コイル４１よりオイル中に電磁波が放射され、受信コイル４２には誘導による電流が生じる。その電流が全波整流器５２で整流され、ＬＣフィルタ５３で高周波を取り除かれると、オイル中を伝搬して到着した電磁波エネルギに比例した直流の受信信号が演算増幅器５４に入力される。ここで、オイルの劣化が進み含有される金属粒子が多くなると、オイルの透磁率が大きくなり、送信コイル４１から受信コイル４２へ伝搬する磁力が増大することにより、受信コイル４２に誘起される起電力が大きくなる。従って、オイルが劣化してくると、受信コイル４２に誘起された交流電圧が全波整流器５２とＬＣフィルタ５３を通して受信信号として演算増幅器５４に入力されると、その受信信号は電圧が増加する。演算増幅器５４では、受信信号の電圧がしきい値電圧Ｖｔよりも高くなると、論理“１”を出力する。この論理“１”がＯＲ素子に入力される。 (1) Detection and Determination of Content of Metal Particles First, when the LC oscillator 51 oscillates, electromagnetic waves are radiated into the oil from the transmission coil 41, and an induction current is generated in the reception coil. When the current is rectified by the full-wave rectifier 52 and the high frequency is removed by the LC filter 53, a DC reception signal proportional to the electromagnetic wave energy that has propagated through the oil and arrived is input to the operational amplifier 54. Here, as the deterioration of the oil proceeds and the amount of contained metal particles increases, the permeability of the oil increases, and the magnetic force propagating from the transmission coil 41 to the reception coil 42 increases, so that the induction induced in the reception coil 42 is increased. Electric power increases. Therefore, when the oil deteriorates, when the AC voltage induced in the reception coil 42 is input to the operational amplifier 54 as a reception signal through the full-wave rectifier 52 and the LC filter 53, the voltage of the reception signal increases. The operational amplifier 54 outputs a logic “1” when the voltage of the received signal becomes higher than the threshold voltage Vt. This logic “1” is input to the OR element.

（２）カーボンの含有量の検出と判定
演算増幅器６１には、送信電極４４と受信電極４５との間に挟まれたオイル抵抗と内部抵抗６０とにより分圧されたオイル抵抗測定電圧が入力されている。ここで、オイルの劣化が進み含有されるカーボンが多くなると、オイル抵抗が減少するので、オイル抵抗測定電圧は上昇する。演算増幅器６１では、オイル抵抗測定電圧がしきい値電圧Ｖｔよりも高くなると、論理“１”を出力する。この論理“１”がＯＲ素子に入力される。 (2) Detection and determination of carbon content The operational amplifier 61 receives an oil resistance measurement voltage divided by the oil resistance sandwiched between the transmission electrode 44 and the reception electrode 45 and the internal resistance 60. ing. Here, as the deterioration of the oil progresses and the amount of contained carbon increases, the oil resistance decreases, so that the oil resistance measurement voltage increases. The operational amplifier 61 outputs logic “1” when the oil resistance measurement voltage becomes higher than the threshold voltage Vt. This logic “1” is input to the OR element.

（３）攪拌式による粘度の検出と判定
この項目に関する回路は図６に示す。図６は、図５の回路から圧電素子２ａを除外して代わりに、図４の攪拌器４９のモータ４６を回路に組み込んだものである。モータ４６には直列抵抗６７を介して電源６５からの電源電圧が印加されている。そして、図５の回路で圧電素子２ａの出力を判定するのに用いた演算増幅器５５，５６をモータ４６の電力を判定するのに用いる。 (3) Viscosity Detection and Determination by Stirring Method A circuit relating to this item is shown in FIG. FIG. 6 excludes the piezoelectric element 2a from the circuit of FIG. 5 and incorporates the motor 46 of the stirrer 49 of FIG. 4 into the circuit. A power supply voltage from a power supply 65 is applied to the motor 46 via a series resistor 67. The operational amplifiers 55 and 56 used to determine the output of the piezoelectric element 2a in the circuit of FIG. 5 are used to determine the power of the motor 46.

ここで、オイルの劣化が進み粘度が変化すると、モータ４６の負荷が変化するので、モータ４６に流れる電流が変化する。この電流の変化は直列抵抗６７に電圧降下として表れる。すなわち、粘度が高くなるとモータ４６の負荷が重くなり、回転数が落ちて電流が増加するので、直列抵抗６７の電圧降下は大きくなる。逆に、粘度が低くなるとモータ４６の負荷が軽くなり、回転数が上がって電流が減少するので直列抵抗６７の電圧降下は小さくなる。つまり、モータ４６の負荷が大きくなると、モータ４６の実質的な抵抗が小さくなるという性質を利用して年度の変化を検知することができる。そこで、直列抵抗から取り出される電圧降下信号を２つの演算増幅器に入力し、それぞれ下限しきい値と上限しきい値とを設定しておく。これら２つの演算増幅器の動作は、次に述べる圧力検出による劣化の判定におけるものと同等なのでここでは説明を省略する。 Here, when the deterioration of oil progresses and the viscosity changes, the load of the motor 46 changes, so the current flowing through the motor 46 changes. This change in current appears as a voltage drop in the series resistor 67. That is, as the viscosity increases, the load on the motor 46 becomes heavier, the rotational speed decreases, and the current increases, so the voltage drop across the series resistor 67 increases. On the contrary, when the viscosity is lowered, the load on the motor 46 is lightened, the rotational speed is increased, and the current is decreased, so that the voltage drop of the series resistor 67 is reduced. That is, the change in the year can be detected by utilizing the property that the substantial resistance of the motor 46 decreases as the load on the motor 46 increases. Therefore, the voltage drop signal extracted from the series resistance is input to two operational amplifiers, and a lower limit threshold value and an upper limit threshold value are set respectively. Since the operations of these two operational amplifiers are the same as those in the determination of deterioration by pressure detection described below, a description thereof is omitted here.

（４）圧力による判定
これについては、図１〜図３の形態において説明したことなので、図５の回路上での動作だけ述べる。オイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しく、かつ、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しいとき、オイル温度信号が論理“１”、かつ、エンジン回転数信号が論理“１”であるから、ＡＮＤ素子５８はＯＲ素子５７の出力と同じ値の論理を出力するようになっている。ここで、オイルが高粘度に劣化すると、圧電素子２ａの出力が低下して下限しきい値電圧Ｖｔより低くなる。よって、演算増幅器５６が論理“１”を出力するので、ＯＲ素子５７が論理“１”を出力し、ＡＮＤ素子５８も論理“１”を出力することになる。一方、オイルが低粘度に劣化すると、圧電素子２ａの出力が上昇して上限しきい値電圧Ｖｕより高くなる。よって、演算増幅器５５が論理“１”を出力するので、ＯＲ素子５７が論理“１”を出力し、ＡＮＤ素子５８も論理“１”を出力することになる。このように、高粘度でも低粘度でもオイルが劣化すると、ＡＮＤ素子５８が論理“１”を出力する。これにより、スイッチングダイオード５９のゲートが開いて電源電圧（論理“１”に相当する）がＯＲ素子６６に入力される。 (4) Determination by pressure Since this has been described in the embodiments of FIGS. 1 to 3, only the operation on the circuit of FIG. 5 will be described. When the oil temperature is equal to the preset judgment temperature and the engine speed is equal to the preset judgment speed, the oil temperature signal is logic “1” and the engine speed signal is logic “1”. The AND element 58 outputs logic having the same value as the output of the OR element 57. Here, when the oil is deteriorated to have a high viscosity, the output of the piezoelectric element 2a is lowered and becomes lower than the lower limit threshold voltage Vt. Therefore, since the operational amplifier 56 outputs a logic “1”, the OR element 57 outputs a logic “1”, and the AND element 58 also outputs a logic “1”. On the other hand, when the oil deteriorates to a low viscosity, the output of the piezoelectric element 2a increases and becomes higher than the upper limit threshold voltage Vu. Accordingly, since the operational amplifier 55 outputs a logic “1”, the OR element 57 outputs a logic “1”, and the AND element 58 also outputs a logic “1”. As described above, when the oil deteriorates regardless of whether the viscosity is high or low, the AND element 58 outputs a logic “1”. As a result, the gate of the switching diode 59 is opened, and the power supply voltage (corresponding to logic “1”) is input to the OR element 66.

オイル温度があらかじめ設定した判定温度に等しくないか、又は、エンジン回転数があらかじめ設定した判定回転数に等しくないとき、オイル温度信号又はエンジン回転数信号が論理“０”となるので、ＡＮＤ素子５８はＯＲ素子５７の出力に関係なく論理“０”を出力する。つまり、圧力によるオイル劣化の判定はペンディングとなる。 When the oil temperature is not equal to the preset judgment temperature or the engine speed is not equal to the preset judgment speed, the oil temperature signal or the engine speed signal becomes logic “0”. Outputs a logic “0” regardless of the output of the OR element 57. That is, the determination of oil deterioration due to pressure is pending.

（５）総合判定による警告
上述したように、（１）〜（４）の判定結果である信号が全てＯＲ素子６６に入力されている。ただし、（３）に対応する回路は図５では省略されている。これらの判定結果の信号が全て論理“０”であればＯＲ素子６６の出力は論理“０”となり、警告灯９は点灯しない。しかし、これらの判定結果の信号のうちいずれか一つでも論理“１”であれば、ＯＲ素子６６の出力は論理“１”となり、警告灯９が点灯する。つまり、（１）〜（４）の判定の中に一つでもオイルが劣化したという判定があれば警告灯９が点灯することになる。 (5) Warning by Comprehensive Determination As described above, all the signals that are the determination results of (1) to (4) are input to the OR element 66. However, the circuit corresponding to (3) is omitted in FIG. If all of these determination result signals are logic “0”, the output of the OR element 66 becomes logic “0” and the warning lamp 9 is not lit. However, if any one of these determination result signals is logic “1”, the output of the OR element 66 is logic “1”, and the warning lamp 9 is lit. That is, if there is a determination that the oil has deteriorated in any one of the determinations (1) to (4), the warning light 9 is turned on.

なお、図５の回路における各部材のリアクタンス、抵抗値、定格値、寸法、配置間隔などの諸数値は実験により適宜な値を決定しておくことができる。また、オイルは銘柄により透磁率、抵抗値、粘度などの性状が異なるので、上記数値は違ったものになる。従って、各部材の諸数値を決定する際に用いた銘柄又は性状でもってオイル劣化検知装置が正確に働くことができる銘柄を指定しておくとよい。 It should be noted that various values such as reactance, resistance value, rated value, dimension, and arrangement interval of each member in the circuit of FIG. 5 can be determined appropriately through experiments. Moreover, since the properties of oil, such as magnetic permeability, resistance value, and viscosity, differ depending on the brand, the above numerical values are different. Therefore, it is preferable to designate a brand that the oil deterioration detection device can work accurately with the brand or property used when determining the numerical values of each member.

市販されているエンジンオイルの粘度を測定したところ５×１０^-6（Ｐａ・ｓ）であった。このエンジンオイルを排気量２０００ｃｍ³クラスのエンジンを中負荷で運転したときの標準的なオイル流量１０ｃｍ³／ｍｉｎで直径５ｍｍのオイル流通路に流し、オイルポンプ出口の下流１０ｃｍに設置した圧力センサで測定した圧力は約０．２気圧であった。この圧力は圧電センサ等の車載可能な圧力センサで十分測定可能な圧力である。 The viscosity of a commercially available engine oil was measured and found to be 5 × 10 ⁻⁶ (Pa · s). This engine oil flows through an oil flow passage with a diameter of 5 mm at a standard oil flow rate of 10 cm ³ / min when an engine with a displacement of 2000 cm ³ class is operated at a medium load, and is a pressure sensor installed 10 cm downstream of the oil pump outlet. The measured pressure was about 0.2 atm. This pressure is a pressure that can be sufficiently measured by a pressure sensor that can be mounted on a vehicle such as a piezoelectric sensor.

本発明の一実施形態を示すオイル劣化検知装置の圧力センサ配置図である。It is a pressure sensor arrangement drawing of the oil degradation detector which shows one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示すオイル劣化検知装置の実体配線図である。It is a substance wiring diagram of an oil degradation detection device showing one embodiment of the present invention. 本発明におけるオイル劣化判定の手順図である。It is a procedure figure of oil degradation determination in the present invention. 本発明の他の実施形態を示すオイル劣化検知装置のセンサ配置図である。It is a sensor arrangement | positioning figure of the oil deterioration detection apparatus which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すオイル劣化検知装置の回路図である。It is a circuit diagram of the oil deterioration detection apparatus which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すオイル劣化検知装置の回路図である。It is a circuit diagram of the oil deterioration detection apparatus which shows other embodiment of this invention.

Explanation of symbols

１オイル流通路
２圧力センサ
３受圧面
５オイルポンプ
６オイルポンプ出口
７層流格子
８判定部
９警告灯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil flow path 2 Pressure sensor 3 Pressure receiving surface 5 Oil pump 6 Oil pump outlet 7 Laminar flow grid 8 Judgment part 9 Warning light

Claims

A pressure sensor is provided in the oil flow passage of the oil pump that circulates oil in the engine, and a determination unit is provided to determine whether the oil has deteriorated by comparing the static pressure measured by the pressure sensor with a preset deterioration determination pressure. An oil deterioration detection device characterized by that.

The oil deterioration detection device according to claim 1, wherein the determination unit performs the deterioration determination when the engine speed is equal to a predetermined determination speed.

The oil deterioration detection device according to claim 1, wherein the determination unit performs the deterioration determination when the oil temperature is equal to a predetermined determination temperature.

The determination unit determines that the oil viscosity is excessive when the oil pressure is lower than the lower limit deterioration determination pressure, and determines that the oil viscosity is insufficient when the oil pressure is higher than the upper limit deterioration determination pressure. The oil deterioration detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein

5. The pressure sensor according to claim 1, wherein a piezoelectric element is attached to a side wall in the oil flow passage, and a pressure receiving surface of the piezoelectric element faces the oil flow from the side. Oil deterioration detector.

6. The oil deterioration detection device according to claim 1, wherein a laminar flow lattice is provided at an outlet of the oil pump to make the oil flow in the oil flow passage into a laminar flow state.