JP2010002203A - Optical liquid detector - Google Patents

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Hitoshi Noguchi
仁志 野口
Naoya Kato
直也 加藤
Rie Osaki
理江 大▲崎▼
Kazuki Matsuo
和樹 松尾
Takashi Kikuchi
隆司 菊池
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
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Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deterioration detector of oil capable of being made compact by making the physical size of a float small. <P>SOLUTION: The light emitting part 23 and light detecting part 24 of the detector body 21 fixed to the other end of the stay extending from one side end of an oil pan to the other side thereof are arranged in mutually opposed relationship so as to hold the oil introducing member 222 downward suspended from the undersurface of the float 22 moved in an up and down direction with respect to the detector body 21 by floating. The quantity of the light emitted from the light emitting part 23 to penetrate through the oil in the oil introducing member 222 is measured by the light detecting part 24 and the properties of the oil is determined on the basis of the quantity of the transmitted light by a determining part. Further, when the height of the oil surface X of the oil lowers, the light path from the light emitting part 23 is cut off in a light shielding part 222b by the float 22 moved downward by accompanying the lowering of the oil surface X and the quantity of the cut-off light is measured by the light detecting part 24 while the oil surface level of the oil is determined on the basis of the quantity of the cut-off light by the determining part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体の汚れ、透明度、および微粒子量等の液体性状、並びに液体の液面レベルを検出する光学式液体検出装置に関する。   The present invention relates to an optical liquid detection device that detects liquid properties such as liquid contamination, transparency, and the amount of fine particles, and the liquid level of the liquid.

一般に、このような光学式液体検出装置にあっては、内燃機関(以下、「内燃機関」をエンジンという)の潤滑用オイルなどの劣化を光学的に検出するようにしたものがあり、発光部から潤滑用オイルに照射した光を受光部で計測し、その計測された光量に基づいて上記潤滑用オイルの性状および液面レベルを検出している。   Generally, in such an optical liquid detection device, there is one that optically detects deterioration of a lubricating oil or the like of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an “internal combustion engine”). The light applied to the lubricating oil is measured by the light receiving unit, and the properties and the liquid level of the lubricating oil are detected based on the measured light quantity.

そして、このような光学式液体検出装置としては、潤滑用オイルを貯留する容器に対し固定された装置本体に、発光部と、この発光部から照射される光が入射しこの光を潤滑用オイルと接触する接触面で反射させる導光体と、上記接触面で反射された光を受光する受光部とを設け、発光部から照射される光が導光体の反射面で反射して受光体で受光された光量に基づいて潤滑用オイルの性状が検出されるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、上記装置本体には、オイルレベル検出システムの電気回路を開成または閉成するリードスイッチが設けられており、このリードスイッチは、上記フロート内に組み込まれた磁石の磁力により作動して上記電気回路を閉成することによって容器内の潤滑用オイルの液面レベルを検出するようにしている。
特開平11−337487号公報
As such an optical liquid detection device, a light emitting portion and light emitted from the light emitting portion are incident on a device main body fixed to a container for storing lubricating oil, and the light is applied to the lubricating oil. A light guide that reflects on the contact surface that contacts the light and a light receiving unit that receives the light reflected on the contact surface, and the light emitted from the light emitting unit reflects on the reflection surface of the light guide and receives the light. There is known one in which the properties of the lubricating oil are detected based on the amount of light received in (see, for example, Patent Document 1). The device body is provided with a reed switch that opens or closes an electric circuit of the oil level detection system, and the reed switch is operated by the magnetic force of a magnet incorporated in the float to operate the electric switch. By closing the circuit, the level of the lubricating oil in the container is detected.
JP 11-337487 A

ところが、上記従来のものでは、フロート内に磁石が格納されているため、フロート自体が重いものとなり、フロートの浮力に悪影響を及ぼすことになる。そのため、フロートの浮力を確保する上でフロート自身の体格を大きくする必要があり、光学式液体検出装置自体が非常に大きなものとなる。   However, in the above-mentioned conventional one, since the magnet is stored in the float, the float itself becomes heavy, which adversely affects the buoyancy of the float. Therefore, it is necessary to increase the size of the float itself in order to ensure the buoyancy of the float, and the optical liquid detection device itself becomes very large.

本発明は、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、フロートの体格を小さく抑えてコンパクト化を図ることができる光学式液体検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an optical liquid detection device that can be made compact by minimizing the physique of a float.

上記目的を達成するため、本発明では、発光部から液体に照射した光を受光部で計測し、その計測された光量に基づいて上記液体の性状および液面レベルを検出する光学式液体検出装置を前提とする。そして、上記発光部および上記受光部を、上記液体を貯留する容器に対し固定された装置本体に設けるとともに、上記容器内の液体を内部に導入する液体導入部を挟んで互いに向き合って配置させている。更に、上記液体導入部を、上記液体の液面に浮動することによって上記装置本体に対し移動するフロートに設け、上記フロートに、上記液体導入部の上側に連設され、かつ上記液体導入部に対して照射される上記発光部からの光路を上記液体の液面の高さが基準値よりも低下したときに遮断する光路遮断部を設けている。   In order to achieve the above object, in the present invention, an optical liquid detection device that measures light emitted from a light emitting unit to a liquid by a light receiving unit and detects the property and level of the liquid based on the measured light quantity. Assuming The light emitting unit and the light receiving unit are provided in an apparatus main body fixed to the container for storing the liquid, and are disposed facing each other with a liquid introduction unit for introducing the liquid in the container inside. Yes. Further, the liquid introduction part is provided in a float that moves relative to the apparatus main body by floating on the liquid surface of the liquid, and is provided continuously to the float above the liquid introduction part and to the liquid introduction part. An optical path blocking unit is provided that blocks an optical path from the light emitting unit that is irradiated when the liquid level of the liquid is lower than a reference value.

この特定事項により、液体を貯留する容器に固定された装置本体の発光部および受光部は、その装置本体に対し浮動により上下方向に移動するフロートに設けた液体導入部を挟んで互いに向き合って配置され、発光部から照射された光が液体導入部内部の液体を透過した光量(透過光量)を受光部で計測し、その計測された光量に基づいて液体の性状が検出されるようになっている。また、液体の液面の高さが基準値よりも低下すると、それに伴い下方に移動するフロートによって発光部からの光路が光路遮断部によって遮断されて受光部での光量が僅かなものとなり、これによって、液体の液面レベルが基準値よりも低下したことが検出される。   Due to this specific matter, the light emitting part and the light receiving part of the apparatus main body fixed to the container for storing the liquid are arranged facing each other with the liquid introducing part provided in the float moving up and down by floating relative to the apparatus main body. The amount of light (transmitted light amount) transmitted through the liquid inside the liquid introduction unit is measured by the light receiving unit, and the property of the liquid is detected based on the measured light amount. Yes. Further, when the height of the liquid level falls below the reference value, the light path from the light emitting unit is blocked by the light path blocking unit due to the float moving downward, and the light amount at the light receiving unit becomes small. Thus, it is detected that the liquid level of the liquid is lower than the reference value.

このように、フロートには、液体導入部および光路遮断部のみが設けられ、液体導入部に液面下の液体のみが導入される上、光路遮断部も光路の遮断可能な部材または塗装で済むことから、フロートの浮力に悪影響を及ぼすことがない。これにより、フロートの浮力を確保する上でフロート自身の体格を大きくする必要がなく、光学式液体検出装置自体のコンパクト化を図ることが可能となる。   In this way, the float is provided with only the liquid introduction part and the light path blocking part, and only the liquid below the liquid level is introduced into the liquid introduction part, and the light path blocking part may be a member or a coating capable of blocking the light path. Therefore, it does not adversely affect the buoyancy of the float. Accordingly, it is not necessary to increase the size of the float itself in order to secure the buoyancy of the float, and the optical liquid detection device itself can be made compact.

また、上記液体導入部の外周面と、上記発光部および上記受光部の表面とを、上記フロートの浮動時に上記液体導入部の外周面を洗浄可能とするように互いに摺接させている場合には、液体の液面に揺れが生じるなどしてフロートが浮動すると、発光部および受光部の表面に対し液体導入部の外周面が摺動して発光部および受光部の表面が洗浄される。このため、別途部材を追加して発光部および受光部の表面を洗浄する必要がなく、別途部材による部品点数の増加やコストアップを招くことはない。これにより、既存部材を用いてコンパクトにかつ安価に発光部および受光部の表面を洗浄することが可能となり、液体の性状および液面レベルを安定的にかつ正確に検出することが可能となる。   Further, when the outer peripheral surface of the liquid introducing portion and the surfaces of the light emitting portion and the light receiving portion are brought into sliding contact with each other so that the outer peripheral surface of the liquid introducing portion can be cleaned when the float floats. When the float floats due to the liquid level of the liquid floating, the outer peripheral surface of the liquid introduction unit slides with respect to the surfaces of the light emitting unit and the light receiving unit, and the surfaces of the light emitting unit and the light receiving unit are cleaned. For this reason, it is not necessary to add a separate member to clean the surfaces of the light emitting part and the light receiving part, and there is no increase in the number of parts and an increase in cost due to the separate member. Thereby, it becomes possible to clean the surface of the light emitting unit and the light receiving unit in a compact and inexpensive manner using the existing member, and it becomes possible to detect the property and the liquid level of the liquid stably and accurately.

また、上記装置本体を、上記容器内において液面変動の少ない液面中心部位に設置している場合には、液体の液面に揺れが生じてもその影響を最も受け難い部位に設置されることになり、光学式液体検出装置による液体の液面レベルの精度を効果的に高めることが可能となる。   In addition, when the apparatus main body is installed in the central portion of the liquid level where the liquid level variation is small in the container, the device main body is installed in a portion that is least susceptible to the influence of the liquid level fluctuation. As a result, the accuracy of the liquid level of the liquid by the optical liquid detection device can be effectively increased.

更に、上記液体の性状および液面レベルが悪化した際に報知する報知手段を設けている場合には、液体の性状および液面レベルの悪化が報知手段によって確実に知らしめられて、液体の交換時期および補充時期を正確に促すことが可能となる。   Further, in the case where an informing means for informing when the liquid property and the liquid level are deteriorated is provided, the deterioration of the liquid property and the liquid level is surely informed by the informing means, and the liquid is replaced. It becomes possible to prompt the timing and replenishment time accurately.

以上、要するに、容器側の装置本体の発光部および受光部を、フロート側の液体導入部を挟んで互いに向き合って配置し、発光部から液体導入部内部の液体を透過した光の光量に基づいて液体の性状を検出する一方、液体の液面の低下に伴い下方に移動するフロートの光路遮断部によって発光部からの光路を遮断することで液体の液面レベルを検出しており、液面下の液体を導入する液体導入部、および光路の遮断可能な部材または塗装で済む光路遮断部によってフロートの浮力に悪影響を及ぼすことがなく、フロート自身の体格を大きくする必要がなくなって光学式液体検出装置自体のコンパクト化を図ることができる。   In short, the light emitting part and the light receiving part of the apparatus main body on the container side are arranged facing each other with the liquid introduction part on the float side interposed therebetween, and based on the amount of light transmitted through the liquid inside the liquid introduction part from the light emission part While detecting the properties of the liquid, the liquid level of the liquid is detected by blocking the light path from the light emitting part by the light path blocking part of the float that moves downward as the liquid level of the liquid decreases. Optical liquid detection without the need to increase the physique of the float without adversely affecting the buoyancy of the float by the liquid introduction part that introduces the liquid and the optical path interruption part that can block the optical path or only by painting The device itself can be made compact.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係る光学式液体検出装置を設けた自動車用のエンジンのオイルパンを示している。図1において、1はオイルパンであって、このオイルパン1の一側(図1では左側)には深底部11が設けられている一方、他側(図1では右側)には浅底部12が設けられている。また、オイルパン1内の上部一側には、バッフルプレート13が設けられ、このバッフルプレート13によって、オイルパン1の上方から戻される液体としてのオイルを一旦受け止めるようにしており、これによってオイルパン1上方からのオイルの落下による油面X(液面)での泡立ちを抑制している。   FIG. 1 shows an oil pan of an automobile engine provided with an optical liquid detection device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an oil pan, and a deep bottom portion 11 is provided on one side (left side in FIG. 1) of this oil pan 1, while a shallow bottom portion 12 is provided on the other side (right side in FIG. 1). Is provided. Further, a baffle plate 13 is provided on one upper side in the oil pan 1, and the baffle plate 13 temporarily receives oil as a liquid returned from above the oil pan 1, whereby the oil pan 1. Foaming on the oil level X (liquid level) due to the oil falling from above is suppressed.

また、オイルパン1の深底部11内にはオイルストレーナ14が設けられ、このオイルストレーナ14によって深底部11内から汲み上げられたオイルがパイプ141を介してエンジンの各潤滑部位および冷却部位にそれぞれ供給されるようになっている。更に、オイルパン1の深底部11内には、上下方向に延びる管状のレベルゲージガイド15の下端が位置付けられ、このレベルゲージガイド15内を案内されたレベルゲージ(図示せず)によってオイルパン1内のオイルの貯留量が認識されるようになっている。   An oil strainer 14 is provided in the deep bottom portion 11 of the oil pan 1, and the oil pumped up from the deep bottom portion 11 by the oil strainer 14 is supplied to each lubricating portion and cooling portion of the engine via the pipe 141. It has come to be. Further, a lower end of a tubular level gauge guide 15 extending in the vertical direction is positioned in the deep bottom portion 11 of the oil pan 1, and the oil pan 1 is guided by a level gauge (not shown) guided in the level gauge guide 15. The amount of oil stored inside is recognized.

そして、オイルパン1の一側端には、他端(図1では右端)がオイルパン1の他側に向かって延びるステー16の一端(図1では左端)が取り付けられている。このステー16の他端には、光学式液体検出装置としてのオイル劣化検出装置2が取り付けられている。この場合、オイル劣化検出装置2は、オイルパン1の深底部11の中心位置よりも若干オイルパン1の一側寄りに位置している。   One end (the left end in FIG. 1) of the stay 16 is attached to one end of the oil pan 1 and the other end (the right end in FIG. 1) extends toward the other side of the oil pan 1. The other end of the stay 16 is attached with an oil deterioration detection device 2 as an optical liquid detection device. In this case, the oil deterioration detection device 2 is located slightly closer to one side of the oil pan 1 than the center position of the deep bottom portion 11 of the oil pan 1.

オイル劣化検出装置2は、オイルパン1内のオイルの劣化に伴って凝集、成長する不溶解性粒子を光学的に検知することにより、オイルの性状および油面レベルを検出する検出装置である。そして、図2に示すように、オイル劣化検出装置2は、ステー16の他端に固定された装置本体21と、この装置本体21に対し上下方向へ移動自在に支持されたフロート22とを備えている。   The oil deterioration detection device 2 is a detection device that detects the property and oil level of the oil by optically detecting insoluble particles that aggregate and grow as the oil in the oil pan 1 deteriorates. As shown in FIG. 2, the oil deterioration detection device 2 includes a device main body 21 fixed to the other end of the stay 16, and a float 22 supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the device main body 21. ing.

装置本体21は、光を照射する発光部23と、この発光部23から発光された光を受光する受光部24とを備えている。発光部23は、波長が670nmの可視光を発する可視光発光素子231と、波長が890nmの赤外光を発する赤外光発光素子232とを備えている。この可視光発光素子231および赤外光発光素子232としては、それぞれ発光ダイオード(LED)が適用されている。また、受光部24は、可視光発光素子231から発光された光を受光する可視光受光素子241と、赤外光発光素子232から発光された光を受光する赤外光受光素子242とを備えている。この可視光受光素子241および赤外光受光素子242としては、それぞれフォトダイオード(PD)が適用されている。そして、可視光発光素子231および赤外光発光素子232の先端には発光用レンズが設けられており、このレンズによって検査光はそれぞれ平行光に変換される。すなわち、発光用レンズによって可視光発光素子231および赤外光発光素子232から発せられる光のほとんどが拡散されることなく光路として受光部24(可視光受光素子241および赤外光受光素子242)に向けられる。この場合、図2中210,210は、発光部23および受光部24を外方側から密閉する密閉蓋材である。   The apparatus main body 21 includes a light emitting unit 23 that emits light and a light receiving unit 24 that receives light emitted from the light emitting unit 23. The light emitting unit 23 includes a visible light emitting element 231 that emits visible light having a wavelength of 670 nm, and an infrared light emitting element 232 that emits infrared light having a wavelength of 890 nm. As the visible light emitting element 231 and the infrared light emitting element 232, a light emitting diode (LED) is applied. The light receiving unit 24 includes a visible light receiving element 241 that receives light emitted from the visible light emitting element 231 and an infrared light receiving element 242 that receives light emitted from the infrared light emitting element 232. ing. As the visible light receiving element 241 and the infrared light receiving element 242, a photodiode (PD) is applied. A light emitting lens is provided at the tip of the visible light emitting element 231 and the infrared light emitting element 232, and the inspection light is converted into parallel light by the lens. That is, most of the light emitted from the visible light emitting element 231 and the infrared light emitting element 232 is not diffused by the light emitting lens, and the light path is transmitted to the light receiving unit 24 (visible light receiving element 241 and infrared light receiving element 242). Directed. In this case, 210 and 210 in FIG. 2 are sealing lid members that seal the light emitting unit 23 and the light receiving unit 24 from the outside.

フロート22は、オイルの油面Xに浮動する略円筒形状のフロート本体221と、このフロート本体221の下面中心位置に上端が取り付けられて下方に垂下し、下面が下方に開口しているとともに下部に複数の開口を有する液体導入部としての略円管形状のオイル導入部材222とを備えている。このオイル導入部材222は、装置本体21の中心を上下方向に貫通する貫通孔211内に上下方向へ摺動自在に挿通されている。また、オイル導入部材222の下部には、発光部23からの光路を透過する透明なガラスまたは合成樹脂よりなる透過部222aが設けられている一方、上部には、発光部23からの光路を透過不能に遮断する光路遮断部としての遮光部222bが設けられている。そして、オイル導入部材222は透明なガラスまたは合成樹脂等の材質よりなり、透過部222aおいてはその材質のままで用いられている一方、遮光部222bにおいては当該材質に遮光塗料などを塗布して用いられている。この場合、発光部23(可視光発光素子231および赤外光発光素子232)および受光部24(可視光受光素子241および赤外光受光素子242)は、オイル導入部材222を挟んで互いに向き合って配置されている。   The float 22 has a substantially cylindrical float main body 221 that floats on the oil surface X of the oil, an upper end attached to the center position of the lower surface of the float main body 221 and hanging downward, and a lower surface opened downward and a lower portion. And an oil introduction member 222 having a substantially circular tube shape as a liquid introduction portion having a plurality of openings. The oil introduction member 222 is slidably inserted in a vertical direction into a through hole 211 that penetrates the center of the apparatus main body 21 in the vertical direction. A transmission part 222a made of transparent glass or synthetic resin that transmits the optical path from the light emitting part 23 is provided at the lower part of the oil introduction member 222, while the optical path from the light emitting part 23 is transmitted at the upper part. A light blocking portion 222b is provided as an optical path blocking portion that is blocked unnecessarily. The oil introduction member 222 is made of a material such as transparent glass or synthetic resin, and is used as it is in the transmission part 222a, while a light shielding paint or the like is applied to the material in the light shielding part 222b. It is used. In this case, the light emitting unit 23 (the visible light emitting element 231 and the infrared light emitting element 232) and the light receiving unit 24 (the visible light receiving element 241 and the infrared light receiving element 242) face each other across the oil introduction member 222. Has been placed.

そして、オイル導入部材222の下端部には、装置本体21の貫通孔211よりも大径な鍔状のストッパ223が設けられ、このストッパ223によって、装置本体21(貫通孔211)に対するフロート22(オイル導入部材222)の抜け止めが施されている。また、装置本体21には、その上面中心位置より下方に凹設された凹部212が設けられ、この凹部212には、当該凹部212よりも下方にオイルの油面Xが変動した際にフロート22の下面が着座するようになっている。このフロート22は、装置本体21の凹部212に下面が着座する着座位置(図2に示す位置)と、ストッパ223が装置本体21の下面に当接する当接位置との間で上下方向へ浮動している。この場合、装置本体21は、オイルパン1内にオイルが十分に貯留されている状態で油面Xに向かってフロート22が浮動した際に遮光部222bによって発光部24(可視光発光素子231および赤外光発光素子232)からの光が遮光されないようにステー16に取り付けられている。   The lower end of the oil introduction member 222 is provided with a bowl-shaped stopper 223 having a diameter larger than that of the through hole 211 of the apparatus main body 21, and the float 22 (with respect to the apparatus main body 21 (through hole 211) is provided by the stopper 223. The oil introduction member 222) is prevented from coming off. In addition, the apparatus body 21 is provided with a recess 212 that is recessed downward from the center position of the upper surface. The float 22 is formed in the recess 212 when the oil level X of the oil changes below the recess 212. The lower surface of the seat is seated. The float 22 floats in the vertical direction between a seating position (position shown in FIG. 2) where the lower surface is seated in the recess 212 of the apparatus main body 21 and a contact position where the stopper 223 contacts the lower surface of the apparatus main body 21. ing. In this case, when the float 22 floats toward the oil surface X in a state where the oil is sufficiently stored in the oil pan 1, the apparatus main body 21 causes the light emitting unit 24 (visible light emitting element 231 and It is attached to the stay 16 so that light from the infrared light emitting element 232) is not shielded.

また、発光部23よりも貫通孔211側には、その発光部23からの光路を透過する透明な発光体窓213が設けられている。そして、受光部24よりも貫通孔211側には、発光体窓213を透過した光路を受光部24に透過させる透明な受光体窓214が設けられている。また、発光体窓213および受光体窓214の貫通孔211側には、光路を透過する略円筒形状の透過部材215が設けられている。この透過部材215の内周面は、装置本体21の貫通孔211の径よりも小径に形成されている。また、オイル導入部材222の透過部222a上部の外周面には、光を透過する略円筒形状のスペーサ216が嵌合されている。そして、スペーサ216は、透過部材215の内周面に対し摺動自在に接触しており、フロート22の浮動に伴い上下方向に摺動して透過部材215の内周面を洗浄するようにしている。   A transparent light emitter window 213 that transmits an optical path from the light emitting portion 23 is provided on the through hole 211 side of the light emitting portion 23. A transparent light receiver window 214 that transmits the light path transmitted through the light emitter window 213 to the light receiver 24 is provided closer to the through hole 211 than the light receiver 24. A substantially cylindrical transmission member 215 that transmits the optical path is provided on the side of the through hole 211 of the light emitter window 213 and the light receiver window 214. The inner peripheral surface of the transmission member 215 is formed to have a smaller diameter than the diameter of the through hole 211 of the apparatus main body 21. In addition, a substantially cylindrical spacer 216 that transmits light is fitted on the outer peripheral surface of the oil introducing member 222 at the upper portion of the transmitting portion 222a. The spacer 216 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the transmission member 215, and slides up and down as the float 22 floats to clean the inner peripheral surface of the transmission member 215. Yes.

そして、可視光受光素子241および赤外光受光素子242は、例えばシリコンフォトダイオード等、公知のフォトダイオードであって、受光した光の信号を電気信号に変換することが可能である。また、図3に示すように、オイル劣化検出装置2は、オイルの汚れ、透明度、および微粒子量等の液体性状、並びにオイルの油面レベルを判定する判定部25を備えている。そして、可視光受光素子241および赤外光受光素子242で受光した光信号(光量)は、電気信号に変換されて判定部25に出力され、この判定部25においてオイルの汚れ、透明度、および微粒子量等のオイル性状、並びにオイルの油面レベルを判定する。また、判定部25による判定結果の出力信号は、エンジンの電子制御装置4(以下、「電子制御装置」をECUという)に出力される。そして、自動車の運転席には、オイルの性状および油面レベルが悪化した際に報知する報知手段としてのオイル状態表示器41が設けられ、このオイル状態表示器41に対しECU4が接続されている。   The visible light receiving element 241 and the infrared light receiving element 242 are known photodiodes such as silicon photodiodes, and can convert received light signals into electrical signals. As shown in FIG. 3, the oil deterioration detection device 2 includes a determination unit 25 that determines oil properties such as oil stains, transparency, and the amount of fine particles, and the oil level. The optical signal (light quantity) received by the visible light receiving element 241 and the infrared light receiving element 242 is converted into an electrical signal and output to the determination unit 25. In the determination unit 25, oil stains, transparency, and fine particles Determine the oil properties such as quantity, and the oil level. The output signal of the determination result by the determination unit 25 is output to the engine electronic control device 4 (hereinafter, “electronic control device” is referred to as ECU). The driver's seat of the automobile is provided with an oil state indicator 41 as a notification means for notifying when the oil property and the oil level are deteriorated, and the ECU 4 is connected to the oil state indicator 41. .

ここで、判定部25によるオイルの性状および油面レベルの判定プロセスについて説明する。   Here, the determination process of the oil property and the oil level by the determination unit 25 will be described.

判定部25は、図4に示すようなマップを備え、運転時間の経過に伴い低下する受光部24(可視光受光素子241および赤外光受光素子242)の光量がオイル交換閾値を下回ったときに、ECU4に判定結果の出力信号を出力し、オイルの性状が悪化してオイル交換時期であることをオイル状態表示器41に表示させることによって、運転者に報知する。   The determination unit 25 has a map as shown in FIG. 4, and the light amount of the light receiving unit 24 (visible light receiving element 241 and infrared light receiving element 242) that decreases with the passage of operating time falls below the oil replacement threshold. In addition, the output signal of the determination result is output to the ECU 4, and the oil condition indicator 41 is displayed on the oil state indicator 41 to inform the driver that the oil property has deteriorated and the oil replacement time is reached.

また、運転時間の経過に伴い低下する可視光受光素子241および赤外光受光素子242の光量が基準値となるオイルレベル閾値を下回ったときに、ECU4に判定結果の出力信号を出力し、オイルの油面レベルが悪化してオイル補給時期であることをオイル状態表示器41に表示させることによって、運転者に報知する。そして、運転時間の経過に伴い低下する可視光受光素子241および赤外光受光素子242の光量がオイルレベル異常時に侵入したときに、ECU4に判定結果の出力信号を出力し、オイルの油面レベルが異常であることをオイル状態表示器41に表示させることによって、運転者に報知する。   In addition, when the light amount of the visible light receiving element 241 and the infrared light receiving element 242 that decrease with the passage of the operating time falls below the oil level threshold value that is the reference value, an output signal of the determination result is output to the ECU 4, The oil level indicator 41 causes the oil state indicator 41 to display that the oil level has deteriorated and the oil replenishment time is reached. Then, when the light amounts of the visible light receiving element 241 and the infrared light receiving element 242 that decrease with the lapse of the operation time enter when the oil level is abnormal, an output signal of the determination result is output to the ECU 4, and the oil level of the oil Is displayed on the oil state indicator 41 to notify the driver.

したがって、上記実施形態では、オイルパン1の一側端に一端が取り付けられて他側に向かって延びるステー16の他端に固定された装置本体21の発光部23および受光部24は、その装置本体21に対し浮動により上下方向に移動するフロート22の下面より下方に垂下するオイル導入部材222を挟んで互いに向き合って配置され、発光部23から照射された光がオイル導入部材222内部のオイルを透過した際の光量(透過光量)を受光部24で計測し、その計測された光量に基づいてオイルの性状が判定部25で判定されるようになっている。また、オイルの油面Xの高さが低下すると、それに伴い下方に移動するフロート22によって発光部23からの光路が遮光部222bによって遮光されて受光部24での光量が僅かなものとなり、その僅かな光量(透過光量)を受光部24で計測し、その計測された光量に基づいてオイルの油面レベルが、オイルレベル閾値を下回っているか、オイルレベル異常となっているかを判定部25で判定するようにしている。   Therefore, in the above embodiment, the light emitting unit 23 and the light receiving unit 24 of the apparatus main body 21 fixed at one end of the oil pan 1 and fixed to the other end of the stay 16 extending toward the other side are the device The oil 21 is disposed facing each other across an oil introduction member 222 that hangs downward from the lower surface of the float 22 that moves up and down with respect to the main body 21. The amount of light that has passed through (the amount of transmitted light) is measured by the light receiving unit 24, and the property of the oil is determined by the determination unit 25 based on the measured light amount. Further, when the height of the oil level X of the oil is lowered, the light path from the light emitting unit 23 is shielded by the light shielding unit 222b by the float 22 that moves downward, and the light quantity at the light receiving unit 24 becomes small, A slight amount of light (transmitted light amount) is measured by the light receiving unit 24, and based on the measured light amount, the determination unit 25 determines whether the oil level is below the oil level threshold or is abnormal. Judgment is made.

このように、フロート22には、オイル導入部材222(透過部222aおよび遮光部222b)のみが設けられ、オイル導入部材222に油面X下のオイルのみが導入される上、遮光部222bも光路の遮断可能な遮光塗料の塗布で済むことから、フロート22の浮力に悪影響を及ぼすことがない。これにより、フロート22の浮力を確保する上でフロート22自身の体格を大きくする必要がなく、オイル劣化検出装置2自体のコンパクト化を図ることができる。   Thus, only the oil introduction member 222 (the transmission part 222a and the light shielding part 222b) is provided in the float 22, and only the oil below the oil surface X is introduced into the oil introduction member 222, and the light shielding part 222b is also an optical path. Therefore, the buoyancy of the float 22 is not adversely affected. Accordingly, it is not necessary to increase the size of the float 22 itself in order to secure the buoyancy of the float 22, and the oil deterioration detection device 2 itself can be made compact.

また、オイル導入部材222外周面のスペーサ216は、透過部材215の内周面に対し摺動自在に接触し、フロート22の浮動に伴い上下方向に摺動して透過部材215の内周面を洗浄しているので、オイルの油面Xに揺れが生じるなどしてフロート22が浮動すると、透過部材215の内周面に対しスペーサ216の外周面が摺動して透過部材215の内周面が洗浄される。このため、別途部材を追加して透過部材215の内周面を洗浄する必要がなく、別途部材による部品点数の増加やコストアップを招くことはない。これにより、既存部材を用いてコンパクトにかつ安価に透過部材215の内周面を洗浄することができ、オイルの性状および油面レベルを安定的にかつ正確に検出することができる。   Further, the spacer 216 on the outer peripheral surface of the oil introduction member 222 is slidably in contact with the inner peripheral surface of the transmission member 215, and slides in the vertical direction as the float 22 floats, so that the inner peripheral surface of the transmission member 215 is removed. When the float 22 floats due to the oil surface X swaying because of the cleaning, the outer peripheral surface of the spacer 216 slides with respect to the inner peripheral surface of the transmission member 215, and the inner peripheral surface of the transmission member 215. Is washed. For this reason, it is not necessary to add a separate member to clean the inner peripheral surface of the transmissive member 215, and an increase in the number of parts and an increase in cost due to the separate member are not caused. Thereby, the inner peripheral surface of the transmissive member 215 can be cleaned in a compact and inexpensive manner using the existing member, and the property and oil level of the oil can be detected stably and accurately.

更に、オイルの性状および油面レベルが悪化した際に報知するオイル状態表示器41が自動車の運転席に設けられているので、オイルの性状および油面レベルの悪化がオイル状態表示器41によって確実に運転者に知らしめられて、オイルの交換時期および補充時期を正確に促すことができる。   Further, since the oil state indicator 41 is provided in the driver's seat of the vehicle when the oil property and the oil level are deteriorated, the oil state indicator 41 ensures that the oil property and the oil level are deteriorated. The driver can be informed of the timing of oil change and replenishment accurately.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、オイルパン1の一側端より他側に向かって延びるステー16の他端に固定したオイル劣化検出装置2の装置本体21をオイルパン1の深底部11の中心位置よりも若干オイルパン1の一側寄りに位置させたが、図5に示すように、オイルパン1内において油面変動の少ない深底部11の油面中心部位に位置するオイルストレーナ14のパイプ141にオイル劣化検出装置2(装置本体21)が設けられていてもよく、この場合には、オイルの油面Xに揺れが生じてもその影響を最も受け難い部位に装置本体21が設置されることになり、オイル劣化検出装置2によるオイルの油面レベルの精度を効果的に高めることが可能となる。また、オイル劣化検出装置2(装置本体21)の設置位置はこれに限定されるものではなく、図5に一点鎖線で示すように、深底部11の下面より上方に突設されたステー51の上端にオイル劣化検出装置2(装置本体21)が設置されていたり、図5に二点鎖線で示すように、レベルゲージガイド15の下端にオイル劣化検出装置2(装置本体21)が設置されていてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The other various modifications are included. For example, in the above embodiment, the device main body 21 of the oil deterioration detection device 2 fixed to the other end of the stay 16 extending from the one side end of the oil pan 1 toward the other side is moved from the center position of the deep bottom portion 11 of the oil pan 1. However, as shown in FIG. 5, the pipe 141 of the oil strainer 14 located at the center of the oil surface of the deep bottom portion 11 where the oil surface fluctuation is small in the oil pan 1 is arranged. The oil deterioration detection device 2 (device main body 21) may be provided, and in this case, the device main body 21 is installed at a site that is hardly affected even if the oil level X of the oil is shaken. Thus, the accuracy of the oil level by the oil deterioration detection device 2 can be effectively increased. Further, the installation position of the oil deterioration detection device 2 (device main body 21) is not limited to this, and as shown by a one-dot chain line in FIG. 5, the stay 51 protruding above the lower surface of the deep bottom portion 11 is provided. The oil deterioration detection device 2 (device main body 21) is installed at the upper end, or the oil deterioration detection device 2 (device main body 21) is installed at the lower end of the level gauge guide 15 as shown by a two-dot chain line in FIG. May be.

また、上記実施形態では、オイル導入部材222の遮光部222bにおいて遮光塗料などを塗布したが、遮光部が光路を遮断する別部材により構成されていてもよい。また、遮光部による遮光性が上下方向に段階的に変化するようにしてオイルの油面レベルが段階的に判定されるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the light shielding coating material etc. were apply | coated in the light shielding part 222b of the oil introduction member 222, the light shielding part may be comprised by another member which interrupts | blocks an optical path. Further, the oil level of the oil may be determined in a stepwise manner so that the light shielding performance by the light shielding portion changes in a stepwise manner in the vertical direction.

また、上記実施形態では、オイル導入部材222外周面のスペーサ216と、透過部材215の内周面とを接触させ、フロート22の浮動に伴い上下方向に摺動して透過部材215の内周面を洗浄するようにしたが、オイル導入部材の透過部上部の外周面と発光体窓および受光体窓とを摺動自在に接触させ、フロートの浮動に伴い上下方向に摺動するオイル導入部材の透過部上部の外周面によって発光体窓および受光体窓が洗浄されるようにしてもよいのはもちろんである。   Further, in the above embodiment, the spacer 216 on the outer peripheral surface of the oil introduction member 222 and the inner peripheral surface of the transmission member 215 are brought into contact with each other, and slides in the vertical direction as the float 22 floats, so that the inner peripheral surface of the transmission member 215 The oil introduction member that slides up and down as the float floats is brought into slidable contact with the outer peripheral surface of the upper part of the transmission part of the oil introduction member, the light emitter window and the light receiver window. Of course, the light emitter window and the light receiver window may be cleaned by the outer peripheral surface of the upper part of the transmission part.

更に、上記実施形態では、エンジンの潤滑用オイルの劣化を光学的に検出するオイル劣化検出装置2に本発明を適用した場合について述べたが、変速機の潤滑用オイルなどの劣化を光学的に検出するオイル劣化検出装置、またはオイルの劣化に限定されず、液体の汚れ、透明度、微粒子量等の液体性状および油面レベルを光学的に検出する液体検出装置に適用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the oil deterioration detection device 2 that optically detects the deterioration of the lubricating oil of the engine has been described. However, the deterioration of the transmission lubricating oil or the like is optically detected. The present invention is not limited to the oil deterioration detecting device to detect or the oil deterioration, and may be applied to a liquid detecting device that optically detects liquid properties such as liquid contamination, transparency, and the amount of fine particles, and the oil level.

本発明の実施形態に係るオイル劣化検出装置を適用したエンジンのオイルパンの断面図である。It is sectional drawing of the oil pan of the engine to which the oil deterioration detection apparatus which concerns on embodiment of this invention is applied. オイル劣化検出装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an oil deterioration detection apparatus. 判定部によるオイルの性状および油面レベルの判定プロセスを説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the determination process of the property of oil and the oil level by a determination part. 運転時間に対する受光部の光量の特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the light quantity of the light-receiving part with respect to driving | operation time. 本発明の実施形態の変形例に係るオイル劣化検出装置を適用したエンジンのオイルパンの断面図である。It is sectional drawing of the oil pan of the engine to which the oil deterioration detection apparatus which concerns on the modification of embodiment of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 オイルパン(容器)
2 オイル劣化検出装置(光学式液体検出装置)
21 装置本体
215 透過部材の内周面(発光部および受光部の表面)
22 フロート
222 オイル導入部材(液体導入部)
222b 遮光部(光路遮断部)
23 発光部
24 受光部
41 オイル状態表示器(報知手段)
X 油面(液面)
1 Oil pan (container)
2 Oil deterioration detection device (optical liquid detection device)
21 Device main body 215 Inner peripheral surface of transmitting member (surface of light emitting part and light receiving part)
22 Float 222 Oil introduction member (liquid introduction part)
222b Light blocking part (light path blocking part)
23 Light-emitting part 24 Light-receiving part 41 Oil state indicator (notification means)
X Oil level (liquid level)

Claims (4)

発光部から液体に照射した光を受光部で計測し、その計測された光量に基づいて上記液体の性状および液面レベルを検出する光学式液体検出装置であって、
上記発光部および上記受光部は、上記液体を貯留する容器に対し固定された装置本体に設けられているとともに、上記容器内の液体を内部に導入する液体導入部を挟んで互いに向き合って配置されており、
上記液体導入部は、上記液体の液面に浮動することによって上記装置本体に対し移動するフロートに設けられ、
上記フロートには、上記液体導入部の上側に連設され、かつ上記液体導入部に対して照射される上記発光部からの光路を上記液体の液面の高さが基準値よりも低下したときに遮断する光路遮断部が設けられていることを特徴とする光学式液体検出装置。
An optical liquid detection device that measures the light irradiated to the liquid from the light emitting unit with the light receiving unit, and detects the property and the liquid level of the liquid based on the measured light quantity,
The light emitting unit and the light receiving unit are provided in an apparatus main body fixed to a container for storing the liquid, and are disposed to face each other with a liquid introduction unit for introducing the liquid in the container inside. And
The liquid introduction part is provided in a float that moves relative to the apparatus main body by floating on the liquid level of the liquid,
When the height of the liquid surface of the liquid is lower than a reference value in the optical path from the light emitting unit that is connected to the upper side of the liquid introducing unit and is irradiated to the liquid introducing unit. An optical liquid detection device, characterized in that an optical path blocking unit for blocking is provided.
請求項1に記載の光学式液体検出装置において、
上記液体導入部の外周面と、上記発光部および上記受光部の表面とは、上記フロートの浮動時に上記液体導入部の外周面を洗浄可能とするように互いに摺接していることを特徴とする光学式液体検出装置。
The optical liquid detection device according to claim 1,
The outer peripheral surface of the liquid introducing portion and the surfaces of the light emitting portion and the light receiving portion are in sliding contact with each other so that the outer peripheral surface of the liquid introducing portion can be cleaned when the float floats. Optical liquid detection device.
請求項1または請求項2に記載の光学式液体検出装置において、
上記装置本体は、上記容器内において液面変動の少ない液面中心部位に設置されていることを特徴とする光学式液体検出装置。
The optical liquid detection device according to claim 1 or 2,
The optical liquid detection device according to claim 1, wherein the main body of the device is installed in a central portion of the liquid surface with little liquid level fluctuation in the container.
請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の光学式液体検出装置において、
上記液体の性状および液面レベルが悪化した際に報知する報知手段を備えていることを特徴とする光学式液体検出装置。
In the optical liquid detection device according to any one of claims 1 to 3,
An optical liquid detection apparatus comprising an informing means for informing when the liquid property and the liquid level are deteriorated.
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