JP2021110651A - 油性状検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる油性状検出装置を提供する。【解決手段】エンジンの燃料油又は潤滑油を含むエンジン用油の性状を検出するように構成された油性状検出装置であって、基板と、エンジン用油の性状を検出する検出部を有する少なくとも一つのセンサであって、基板上に配設される少なくとも一つのセンサと、少なくとも一つのセンサから送られるセンサ信号を検出する検出回路であって、基板上に配設される検出回路と、少なくとも一つのセンサおよび検出回路に電気的に接続されて少なくとも一つのセンサから検出回路にセンサ信号を送る配線であって、基板にプリントされた配線と、を備える。【選択図】 図１

Description

本開示は、エンジンの燃料油又は潤滑油を含むエンジン用油の性状を検出するように構成された油性状検出装置に関する。

エンジンオイル（エンジンの潤滑油）の粘度、温度および静電容量などを、センサを用いて計測することにより、エンジンオイルの性状（劣化状態）を把握することが行われている（特許文献１参照）。

特許文献１には、エンジンに装着されるセンサと、センサから送られるセンサ信号を検出する検出回路と、センサと検出回路とを電気的に接続するリード線と、を備えるオイル評価装置が開示されている。

特開平５−５７２０号公報

ところで、エンジンの燃料油又は潤滑油を含むエンジン用油の性状を検出するセンサの中には、エンジン用油の貯留する貯留部の壁面からの影響を避けるために、上記壁面から所定以上離れた位置に配置する必要があるものがある。この場合には、貯留部の内部にセンサとリード線が挿入されることとなるが、貯留部の内部はエンジン用油が流動しているため、リード線が振動する。リード線が振動すると、リード線のインピーダンスが変化し、リード線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗る虞がある。

上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる油性状検出装置を提供することにある。

（１）本発明の少なくとも一実施形態にかかる油性状検出装置は、
エンジンの燃料油又は潤滑油を含むエンジン用油の性状を検出するように構成された油性状検出装置であって、
基板と、
上記エンジン用油の性状を検出する検出部を有する少なくとも一つのセンサであって、上記基板上に配設される少なくとも一つのセンサと、
上記少なくとも一つのセンサから送られるセンサ信号を検出する検出回路であって、上記基板上に配設される検出回路と、
上記少なくとも一つのセンサおよび上記検出回路に電気的に接続されて上記少なくとも一つのセンサから上記検出回路に上記センサ信号を送る配線であって、上記基板にプリントされた配線と、を備える。

上記（１）の構成によれば、油性状検出装置は、基板と、上記基板上に配設される少なくとも一つのセンサと、上記基板上に配設される検出回路と、上記基板にプリントされた配線と、を備える。つまり、上記油性状検出装置は、一つの基板にセンサ、検出回路および配線が搭載される一体構成となっており、センサおよび検出回路に電気的に接続される配線を、上記基板に固定することができる。上記配線を動かないように固定することにより、配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。

また、上記油性状検出装置は、一つの基板にセンサ、検出回路および配線が搭載される一体構成となっているので、基板やセンサなどの個々の部品が別々に設けられる場合に比べて、油性状検出装置の製造コストを削減することができる。また、上記油性状検出装置は、一つの基板にセンサ、検出回路および配線が搭載される一体構成となっているので、基板やセンサなどの個々の部品が別々に設けられる場合に比べて、油性状検出装置の組立性、取付け性および保守性を向上させることができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の油性状検出装置であって、上記基板は、複数層が積層された多層基板からなり、上記配線は、上記基板に内層される信号層と、上記基板に内層されるとともに上記信号層に積層されるグランド層と、を含む。

上記（２）の構成によれば、配線は、基板（多層基板）に内層される信号層およびグランド層を含む。つまり、上記配線は多層基板に内層されるので、多層基板の外部から配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。また、基板を多層基板にすることで、基板の積層方向における厚さを薄いものにできるため、これによっても、多層基板の外部から配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の油性状検出装置であって、上記基板は、上記信号層および上記グランド層を挟み込むように積層される一対のシールド層を含む。

上記（３）の構成によれば、基板（多層基板）の一対のシールド層は、配線（信号層およぶグランド層）を挟み込むように積層されるので、配線を流れるセンサ信号に、一対のシールド層が積層された方向からの電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。また、上記の構成によれば、基板が一対のシールド層を含むので、油性状検出装置における他のノイズ抑制手段を無くす、又は減らすことができる。油性状検出装置におけるノイズ抑制手段を無くす、又は減らすことにより、油性状検出装置の生産性を向上させることができ、且つ、油性状検出装置の製造コストを削減することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れかに記載の油性状検出装置であって、上記基板は、上記エンジン用油を貯留する貯留部の内部に挿入される挿入部と、上記挿入部以外の部分である非挿入部と、を含み、上記少なくとも一つのセンサは、上記挿入部に配設され、上記検出回路は、上記非挿入部に配設される。

上記（４）の構成によれば、少なくとも一つのセンサは、貯留部の内部に挿入される挿入部に配設されるので、貯留部の外部に配置される場合に比べて、貯留部の内部に貯留されたエンジン用油の性状を精度よく測定可能である。また、検出回路は、貯留部の内部に挿入されない非挿入部に配設されるので、貯留部の内部に貯留されたエンジン用油から受ける熱や振動の影響を少なくすることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載の油性状検出装置は、上記基板および上記配線を収容するケーシングをさらに備え、上記ケーシングは、上記基板の上記挿入部を収容する挿入部側ケーシングと、上記基板の上記非挿入部を収容する非挿入部側ケーシングと、を含み、上記挿入部側ケーシングは、上記貯留部に貯留される上記エンジン用油を上記少なくとも一つのセンサの上記検出部に接触させるための少なくとも一つの開口部を有する。

上記（５）の構成によれば、ケーシングは、基板の挿入部を収容する挿入部側ケーシングと、基板の非挿入部を収容する非挿入部側ケーシングと、を含む。つまり、基板に設けられたセンサ、検出回路および配線は、ケーシングにより覆われるため、ケーシングの外部からの電気的なノイズを抑制することができる。また、基板の挿入部は、挿入部側ケーシングに収容されるので、貯留部に貯留されるエンジン用油の流動により加えられる力によって、基板が損傷することを防止することができ、且つ、基板が振動して基板に設けられる配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。また、挿入部側ケーシングは、開口部を有するので、貯留部に貯留されるエンジン用油をセンサの検出部に接触させることができる。つまり、上記開口部を有するケーシングは、センサによるエンジン用油の性状の検出を阻害しない。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の油性状検出装置は、上記ケーシングを上記貯留部に取付るための取付部材をさらに備え、上記取付部材は、上記貯留部に形成された被螺合部に螺合されるように構成された螺合部を含む。

上記（６）の構成によれば、油性状検出装置は、取付部材の螺合部を貯留部に形成された被螺合部に螺合することで、ケーシングを貯留部に容易に取付けることができる。ケーシングを貯留部に取付けることで、ケーシングに収納された基板の振動を抑制することができる。上記油性状検出装置は、基板の振動を抑制することで、基板の振動によりセンサ信号に電気的なノイズが乗ること、つまり、基板の振動による配線のインピーダンスが変化することを防止することができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の油性状検出装置は、上記ケーシングを上記貯留部に取付るための取付部材をさらに備え、上記取付部材は、上記貯留部に締結部材により固定されるように構成されたフランジ部を含む。

上記（７）の構成によれば、油性状検出装置は、取付部材のフランジ部を締結部材により貯留部に固定することで、ケーシングを貯留部に容易に取付けることができる。ケーシングを貯留部に取付けることで、ケーシングに収納された基板の振動を抑制することができる。上記油性状検出装置は、基板の振動を抑制することで、基板の振動によりセンサ信号に電気的なノイズが乗ること、つまり、基板の振動による配線のインピーダンスが変化することを防止することができる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の何れかに記載の油性状検出装置であって、上記少なくとも一つのセンサは、上記エンジン用油の粘度を検出するように構成された粘度センサを含む。

エンジン用油の粘度を検出する粘度センサは、エンジン用油の貯留する貯留部の壁面からの影響を避けるために、上記壁面から一定以上離れた位置に配置する必要がある。この際に、粘度センサと検出回路を電気的に接続する配線は、長さが長いものとなるので、配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗り易くなる。上記（８）の構成によれば、油性状検出装置は、配線を動かないように固定し、配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができるので、エンジン用油の粘度を精度よく検出可能である。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（８）の何れかに記載の油性状検出装置であって、上記少なくとも一つのセンサは、上記エンジン用油の静電容量を検出するように構成された静電容量センサを含む。

エンジン用油の静電容量を検出する静電容量センサは、センサ信号が微弱であるので、電気的なノイズの影響を受けやすい。上記（９）の構成によれば、油性状検出装置は、配線を動かないように固定し、配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができるので、エンジン用油の静電容量を精度よく検出可能である。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる油性状検出装置が提供される。

本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の軸線を含む概略断面図であって、油性状検出装置が貯留部に取付けられた状態を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の概略電気回路図である。 本発明の一実施形態における基板の概略断面図である。 本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の概略斜視図である。 本発明の他の一実施形態にかかる油性状検出装置の軸線を含む概略断面図であって、油性状検出装置が貯留部に取付けられた状態を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の取付け位置を説明するためのエンジンシステムの概略構成図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

図１は、本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の軸線を含む概略断面図であって、油性状検出装置が貯留部に取付けられた状態を示す概略断面図である。
幾つかの実施形態にかかる油性状検出装置１は、エンジン用油の性状を検出するように構成されている。上記エンジン用油としては、例えば、エンジンオイルなどのエンジンの潤滑油や、エンジンの燃料油などが挙げられる。

油性状検出装置１は、図１に示されるように、基板２と、基板２上に配設される少なくとも一つのセンサ３と、基板２上に配設される検出回路４と、基板２にプリントされた配線５と、を備える。「プリントされた」とは、絶縁体を材料とする絶縁板（絶縁層）の上や内部に、銅箔（金属箔）などの伝導体により配線が施されたことを意味する。基板２にプリントされた配線５は、基板２に機械的に接合しており、基板２と配線５との接触面が離れないように固着している。
図示される実施形態では、油性状検出装置１は、基板２および配線５を収容するケーシング６と、ケーシング６を貯留部１１に取付ける取付部材７と、を備える。

基板２は、図１に示されるように、基板２の厚さ方向Ｚにおける一方側Ｚ１（図中上側）に設けられる表面２１（一面）と、基板２の厚さ方向Ｚにおける上記一方側Ｚ１とは反対側である他方側Ｚ２（図中下側）に設けられる裏面２２（他面）と、を有する平板状に形成されている。

図示される実施形態では、図１に示されるように、基板２は一部が、エンジン用油を貯留する貯留部１１の内部に挿入されている。貯留部１１は、その内部にエンジン用油を貯留するための内部空間１１０を画定している。基板２は、エンジン用油を貯留する貯留部１１の内部（内部空間１１０）に挿入される挿入部側基板２Ａ（挿入部）と、挿入部側基板２Ａ以外の部分である非挿入部側基板２Ｂ（非挿入部）と、を含む。非挿入部側基板２Ｂは、基板２における内部空間１１０の外側（貯留部１１の外部）に位置する部分である。挿入部側基板２Ａは、基板２の延在方向Ｘ（長手方向）における一方側Ｘ１（図中右側）に設けられ、非挿入部側基板２Ｂは、基板２の延在方向Ｘにおける上記一方側Ｘ１とは反対側である他方側Ｘ２（図中左側）に設けられる。

少なくとも一つのセンサ３は、図１に示されるように、エンジン用油の性状を検出する検出部３２を有する。検出部３２は、エンジン用油の性状に関する情報を含む検出結果をセンサ信号として出力するように構成されている。

図示される実施形態では、図１に示されるように、少なくとも一つのセンサ３は、中央に上述した検出部３２が設けられるセンサチップ３１を含む。図示される実施形態では、センサチップ３１は、挿入部側基板２Ａ（基板２）の表面２１Ａ上に配置される。なお、他の幾つかの実施形態では、センサチップ３１は、挿入部側基板２Ａ（基板２）の裏面２２Ａ上に配置されてもよい。

図２は、本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の概略電気回路図である。図３は、本発明の一実施形態における基板の概略断面図である。
配線５は、図２に示されるように、少なくとも一つのセンサ３および検出回路４に電気的に接続され、少なくとも一つのセンサ３から検出回路４にセンサ信号を送る信号配線５１を含む。図２中の二点鎖線は、挿入部側基板２Ａと非挿入部側基板２Ｂとの境界線Ｂを示すものであり、図２に示されるように、配線５は、挿入部側基板２Ａから境界線Ｂを越えて非挿入部側基板２Ｂまでに亘り設けられる。
図示される実施形態では、図２に示されるように、配線５は、上記信号配線５１と、少なくとも一つのセンサ３および検出回路４に電気的に接続されるグランド配線５２と、を含む。

図示される実施形態では、図３に示されるように、配線５は、基板２の内部にプリントされている。なお、他の幾つかの実施形態では、配線５は、図１に示されるような、基板２の表面２１や裏面２２にプリントされていてもよい。

検出回路４（コントローラ）は、配線５を介して少なくとも一つのセンサ３から検出回路４に送られるセンサ信号を検出するように構成されている。
図示される実施形態では、検出回路４は、図１に示されるように、非挿入部側基板２Ｂの裏面２２Ｂ上に配設されている。なお、他の幾つかの実施形態では、検出回路４は、非挿入部側基板２Ｂの表面２１Ｂ上に配設されていてもよい。

図示される実施形態では、検出回路４は、図２に示されるように、配線５を介して少なくとも一つのセンサ３に電源（直流電源又は交流電源）を供給する電源供給部４１と、センサ信号を制御信号に変換する信号変換部４２と、を含む。或る実施形態では、信号変換部４２は、アナログ信号である上記センサ信号を増幅するアンプ４３と、アンプ４３により増幅されたセンサ信号をデジタル信号である上記制御信号に変換するＡＤコンバータ４４と、を含む。

検出回路４は、図２に示されるように、有線回線接続および無線回転接続の少なくとも一方を介して、制御装置１２に電気的に接続され、制御装置１２に上記制御信号を送る。或る実施形態では、制御装置１２は、エンジン本体１０（後述する図６参照）を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ装置）からなる。

上述したように、幾つかの実施形態にかかる油性状検出装置１は、図１に示されるように、上述した基板２と、基板２上に配設される上述した少なくとも一つのセンサ３と、基板２上に配設される上述した検出回路４と、基板２にプリントされた上述した配線５と、を備える。つまり、油性状検出装置１は、一つの基板２にセンサ３、検出回路４および配線５が搭載される一体構成となっており、センサ３および検出回路４に電気的に接続される配線５を、基板２に固定することができる。配線５を動かないように固定することにより、配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。

また、上記油性状検出装置１は、一つの基板２にセンサ３、検出回路４および配線５が搭載される一体構成となっているので、基板２やセンサ３などの個々の部品が別々に設けられる場合に比べて、油性状検出装置１の製造コストを削減することができ、且つ、油性状検出装置１の組立性、取付け性および保守性を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、上述した基板２は、柔軟性のない絶縁体を材料とする剛性を有するリジット基板からなる。この場合には、基板２は、剛性を有するので、貯留部１１に貯留されるエンジン用油の流動により加えられる力によって、基板２が弾性変形することを抑制することができる。上記油性状検出装置１は、基板２の弾性変形を抑制し、基板２に固定された配線５が動くことを抑制することで、配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを効果的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した基板２は、複数層が積層された多層基板２０からなる。上述した配線５は、上述した基板２に内層される信号層５１Ａと、上述した基板２に内層されるとともに信号層５１Ａに積層されるグランド層５２Ａと、を含む。信号層５１Ａには、上述した信号配線５１がプリントされており、グランド層５２Ａには、上述したグランド配線５２がプリントされている。

図示される実施形態では、基板２は、厚さ方向Ｚ（積層方向）において、信号層５１Ａとグランド層５２Ａとの間に配置されて、信号層５１Ａとグランド層５２Ａとに固着される中央絶縁層２４Ａと、信号層５１Ａの一方側Ｚ１に積層されて信号層５１Ａに固着される一方側絶縁層２４Ｂと、グランド層５２Ａの他方側Ｚ２に積層されてグランド層５２Ａに固着される他方側絶縁層２４Ｃと、を含む。中央絶縁層２４Ａ、一方側絶縁層２４Ｂおよび他方側絶縁層２４Ｃの夫々は、絶縁体である樹脂材を材料としている。

上記の構成によれば、配線５は、基板２（多層基板２０）に内層される信号層５１Ａおよびグランド層５２Ａを含む。つまり、配線５は多層基板２０に内層されるので、多層基板２０の外部から配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。また、基板２を多層基板２０にすることで、基板２の積層方向における厚さを薄いものにできるため、これによっても、多層基板２０の外部から配線を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。

幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した基板２は、信号層５１Ａおよびグランド層５２Ａを挟み込むように積層される一対のシールド層２５を含む。
図示される実施形態では、一対のシールド層２５は、一方側絶縁層２４Ｂの一方側Ｚ１に積層される一方側シールド層２５Ａと、他方側絶縁層２４Ｃの他方側Ｚ２に積層される他方側シールド層２５Ｂと、を含む。図３に示される実施形態では、一方側シールド層２５Ａおよび他方側シールド層２５Ｂの夫々は、銅箔（金属箔）などの伝導体がベタ状に形成されたベタパターンからなる。

上記の構成によれば、基板２（多層基板２０）の一対のシールド層２５は、配線５（信号層５１Ａおよびグランド層５２Ａ）を挟み込むように積層されるので、配線５を流れるセンサ信号に、一対のシールド層２５が積層された方向からの電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。また、上記の構成によれば、基板２が一対のシールド層２５を含むので、油性状検出装置１における他のノイズ抑制手段を無くす、又は減らすことができる。油性状検出装置１におけるノイズ抑制手段を無くす、又は減らすことにより、油性状検出装置１の生産性を向上させることができ、且つ、油性状検出装置１の製造コストを削減することができる。

上述したように、幾つかの実施形態では、図１に示されるように、上述した基板２は、エンジン用油を貯留する貯留部１１の内部に挿入される上述した挿入部側基板２Ａと、挿入部側基板２Ａ以外の部分である上述した非挿入部側基板２Ｂと、を含む。上述した少なくとも一つのセンサ３は、挿入部側基板２Ａに配設される。上述した検出回路４は、非挿入部側基板２Ｂに配設される。

上記の構成によれば、少なくとも一つのセンサ３は、貯留部１１の内部に挿入される挿入部側基板２Ａに配設されるので、貯留部１１の外部に配置される場合に比べて、貯留部１１の内部に貯留されたエンジン用油の性状を精度よく測定可能である。また、検出回路４は、貯留部１１の内部に挿入されない非挿入部側基板２Ｂに配設されるので、貯留部１１の内部に貯留されたエンジン用油から受ける熱や振動の影響を少なくすることができる。

図４は、本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の概略斜視図である。
幾つかの実施形態では、図４に示されるように、上述した油性状検出装置１は、上述したケーシング６を備える。上述したケーシング６は、基板２の挿入部側基板２Ａを収容する挿入部側ケーシング６Ａと、基板２の非挿入部側基板２Ｂを収容する非挿入部側ケーシング６Ｂと、を含む。挿入部側ケーシング６Ａは、貯留部１１に貯留されるエンジン用油を少なくとも一つのセンサ３の検出部３２に接触させるための少なくとも一つのケーシング側開口部６１（開口部）を有する。

図示される実施形態では、ケーシング６は、導電体である金属を材料としている。他の幾つかの実施形態では、ケーシング６は、絶縁体である樹脂材を材料としていてもよい。挿入部側ケーシング６Ａは、図４に示されるように、挿入部側基板２Ａを収容可能な収容空間６０Ａと、挿入部側ケーシング６Ａの厚さ方向一方側Ｚ１に位置する表面６２に形成された上記ケーシング側開口部６１と、を有する。ケーシング側開口部６１は、挿入部側ケーシング６Ａの外部（厚さ方向Ｚ外側）と収容空間６０Ａと連通している。

図４に示されるように、非挿入部側ケーシング６Ｂは、収容空間６０Ｂを有する。図示される実施形態では、非挿入部側ケーシング６Ｂは、収容空間６０Ｂを画定する凹状の溝部６６を含み、溝部６６は、収容空間６０Ｂに非挿入部側基板２Ｂを収容している。

図示される実施形態では、基板２の非挿入部側基板２Ｂは、図４に示されるように、挿入部側基板２Ａの幅狭部２６よりも幅寸法（基板２の幅方向Ｙの長さ）が大きく構成された幅広部２７を有するので、収容空間６０Ｂは、収容空間６０Ａよりも幅寸法が大きく構成されている。なお、油性状検出装置１は、図１に示されるように、少なくとも一つのケーシング側開口部６１よりも他方側Ｘ２においてケーシング６（図では挿入部側ケーシング６Ａ）と基板２（図では挿入部側基板２Ａ）との間をシールするシール部材８を備えていてもよい。この場合には、検出回路４がエンジン用油に接触することを抑制することができる。

上記の構成によれば、ケーシング６は、挿入部側基板２Ａ（基板２の挿入部）を収容する挿入部側ケーシング６Ａと、非挿入部側基板２Ｂ（基板２の非挿入部）を収容する非挿入部側ケーシング６Ｂと、を含む。つまり、基板２に設けられたセンサ３、検出回路４および配線５は、ケーシング６により覆われるため、ケーシング６の外部からの電気的なノイズを抑制することができる。また、基板２の挿入部側基板２Ａは、挿入部側ケーシング６Ａに収容されるので、貯留部１１に貯留されるエンジン用油の流動により加えられる力によって、基板２が損傷することを防止することができ、且つ、基板２が振動して基板２に設けられる配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができる。また、挿入部側ケーシング６Ａは、ケーシング側開口部６１を有するので、貯留部１１に貯留されるエンジン用油をセンサ３の検出部３２に接触させることができる。つまり、ケーシング側開口部６１を有するケーシング６は、センサ３によるエンジン用油の性状の検出を阻害しない。

幾つかの実施形態では、例えば図１に示されるように、上述した油性状検出装置１は、上述したケーシング６を上述した貯留部１１に取付るための取付部材７Ａ（７）を備える。取付部材７Ａ（７）は、貯留部１１にボルト１３（締結部材）により固定されるように構成されたフランジ部７１を含む。

図示される実施形態では、取付部材７Ａ（７）は、図１に示されるように、円板状に形成され、中央に形成される貫通孔７２と、取付部材７Ａ（７）の外周縁部に位置するフランジ部７１に周方向に沿って互いに離れた位置に形成される複数の貫通孔７３と、を有する。貫通孔７２および複数の貫通孔７３は、取付部材７Ａ（７）の厚さ方向に沿って貫通している。

取付部材７Ａ（７）およびシール部材９は、図１に示されるように、収容空間６０Ａと収容空間６０Ｂとを貫通孔７２、９１が連通するように、基板２の延在方向Ｘにおける挿入部側ケーシング６Ａと非挿入部側ケーシング６Ｂとの間に配置されて、挿入部側ケーシング６Ａと非挿入部側ケーシング６Ｂに固定される。シール部材９は、取付部材７Ａ（７）よりも基板２の延在方向Ｘにおける他方側Ｘ２に配置される。貫通孔７２および貫通孔９１には、基板２が挿通される。

図示される実施形態では、図１に示されるように、貯留部１１は、油性状検出装置１を挿通させる挿通孔１１１であって、貯留部１１の外部と内部空間１１０とを連通する挿通孔１１１を有する。貯留部１１は、挿通孔１１１が形成された開口縁部の外周から、基板２の延在方向他方側Ｘ２に向かって突出する突出部１１２と、突出部１１２の延在方向他方側Ｘ２に位置する端部の外周から挿通孔１１１の軸線に交差（直交）する方向に沿って延在するフランジ部１１３と、を含む。フランジ部１１３は、周方向に沿って互いに離れた位置に形成される複数の貫通孔１１４を有する。複数の貫通孔１１４は、フランジ部１１３の厚さ方向に沿って貫通している。

ボルト１３は、少なくとも外周面の一部にねじ部１３３（螺合部）が形成された軸部１３２と、軸部１３２の基端部において軸部１３２よりも大径に形成された頭部１３１と、を備える。ボルト１３は、フランジ部７１およびフランジ部１１３に形成された貫通孔７３、１１４に軸部１３２に挿通され、軸部１３２の先端が、ナット１５に螺合されることで、貯留部１１にケーシング６を固定する。ボルト１３の頭部１３１とフランジ部７１との間にワッシャ１４などを設けてもよい。

上記の構成によれば、油性状検出装置１は、取付部材７Ａ（７）のフランジ部７１をボルト１３（締結部材）により貯留部１１に固定することで、ケーシング６を貯留部１１に容易に取付けることができる。ケーシング６を貯留部１１に取付けることで、ケーシング６に収納された基板２の振動を抑制することができる。油性状検出装置１は、基板２の振動を抑制することで、基板２の振動によりセンサ信号に電気的なノイズが乗ること、つまり、基板２の振動による配線５のインピーダンスが変化することを防止することができる。

図５は、本発明の他の一実施形態にかかる油性状検出装置の軸線を含む概略断面図であって、油性状検出装置が貯留部に取付けられた状態を示す概略断面図である。
幾つかの実施形態では、図５に示されるように、上述した油性状検出装置１は、上述したケーシング６を貯留部１１に取付けるための取付部材７Ｂ（７）を備える。取付部材７Ｂ（７）は、貯留部１１に形成された被螺合部１１５に螺合されるように構成された螺合部７４を含む。

図示される実施形態では、取付部材７Ｂ（７）は、図５に示されるように、円板状に形成され、中央に形成される上記貫通孔７２と、取付部材７Ｂ（７）の外周縁部に位置するフランジ部７１の外周縁に形成される上記螺合部７４（雄ネジ部）と、を含む。
取付部材７Ｂ（７）およびシール部材９は、収容空間６０Ａと収容空間６０Ｂとを貫通孔７２、９１が連通するように、基板２の延在方向Ｘにおける挿入部側ケーシング６Ａと非挿入部側ケーシング６Ｂとの間に配置されて、挿入部側ケーシング６Ａと非挿入部側ケーシング６Ｂに固定される。シール部材９は、取付部材７Ａ（７）よりも基板２の延在方向Ｘにおける他方側Ｘ２に配置される。貫通孔７２および貫通孔９１には、基板２が挿通される。

図示される実施形態では、図５に示されるように、貯留部１１は、上述した挿通孔１１１と、上述した突出部１１２と、突出部１１２の内面（挿通孔１１１又は挿通孔１１１に連なる面）に形成される上述した被螺合部１１５（雌ネジ部）と、を含む。取付部材７Ｂ（７）は、螺合部７４が貯留部１１の被螺合部１１５に螺合されることで、貯留部１１にケーシング６を固定する。

上記の構成によれば、油性状検出装置１は、取付部材７Ｂ（７）の螺合部７４を貯留部１１に形成された被螺合部１１５に螺合することで、ケーシング６を貯留部１１に容易に取付けることができる。ケーシング６を貯留部１１に取付けることで、ケーシング６に収納された基板２の振動を抑制することができる。油性状検出装置１は、基板２の振動を抑制することで、基板２の振動によりセンサ信号に電気的なノイズが乗ること、つまり、基板２の振動による配線５のインピーダンスが変化することを防止することができる。

幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つのセンサ３は、エンジン用油の粘度を検出するように構成された粘度センサを含む。粘度センサの検出部３２は、エンジン用油に接触して、エンジン用油の粘度をセンサ信号として出力するように構成されている。制御装置１２は、検出回路４により制御信号に変換された粘度センサのセンサ信号からエンジン用油の粘度を取得する。制御装置１２は、取得したエンジン用油の粘度からエンジン用油の性状（劣化状態）を把握することができる。

エンジン用油の粘度を検出する粘度センサ３（センサ３）は、エンジン用油の貯留する貯留部１１の壁面からの影響を避けるために、上記壁面から一定以上離れた位置に配置する必要がある。この際に、粘度センサ（センサ３）と検出回路４を電気的に接続する配線５は、長さが長いものとなるので、配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗り易くなる。上記の構成によれば、油性状検出装置１は、配線５を動かないように固定し、配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができるので、エンジン用油の粘度を精度よく検出可能である。

幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つのセンサ３は、エンジン用油の温度を検出するように構成された温度センサを含む。温度センサの検出部３２は、エンジン用油に接触して、エンジン用油の温度をセンサ信号として出力するように構成されている。制御装置１２は、検出回路４により制御信号に変換された温度センサのセンサ信号からエンジン用油の温度を取得する。制御装置１２は、取得したエンジン用油の温度からエンジン用油の性状（劣化状態）を把握することができる。

幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つのセンサ３は、エンジン用油の静電容量を検出するように構成された静電容量センサを含む。静電容量センサの検出部３２は、エンジン用油に接触して、エンジン用油の静電容量（具体的には電圧値や電流値）をセンサ信号として出力するように構成されている。制御装置１２は、検出回路４により制御信号に変換された静電容量のセンサ信号からエンジン用油の静電容量を取得する。制御装置１２は、取得したエンジン用油の静電容量からエンジン用油の性状（劣化状態）を把握することができる。

エンジン用油の静電容量を検出する静電容量センサは、センサ信号が微弱であるので、電気的なノイズの影響を受けやすい。上記の構成によれば、油性状検出装置１は、配線５を動かないように固定し、配線５を流れるセンサ信号に電気的なノイズが乗ることを抑制することができるので、エンジン用油の静電容量を精度よく検出可能である。

幾つかの実施形態では、上述した少なくとも一つのセンサ３は、例えば図５に示されるように、一つの基板２上に配設される複数のセンサ３を含んでいてもよい。複数のセンサ３は、互いに検出するものが異なっていてもよい。例えば、複数のセンサ３は、粘度センサ、温度センサおよび静電容量センサのうちの二つ又は三つ全てを含んでいてもよい。これらの場合には、一つのセンサ３を用いる場合に比べて、エンジン用油の性状（劣化状態）をより精度良く把握することが可能となる。なお、上述した少なくとも一つのセンサ３は、エンジン用油の性状（劣化状態）を把握可能な情報をセンサ信号に変換できるものであればよく、上述した粘度センサ、温度センサおよび静電容量センサに限定されるものではない。

図６は、本発明の一実施形態にかかる油性状検出装置の取付け位置を説明するためのエンジンシステムの概略構成図である。
エンジンシステム１００は、図６に示されるように、エンジン本体１０（エンジン）と、オイルパン１０１と、オイルパン１０１に貯留されたエンジンオイルを循環させる循環ライン１０４、１０５と、燃料タンク２０１と、エンジン本体１０の燃焼室にエンジン燃料を噴射するように構成されたインジェクタ２０２と、燃料タンク２０１からインジェクタ２０２にエンジン燃料を送る燃料供給ライン２０３と、を備える。

循環ライン１０４は、エンジン本体１０を経由する循環ラインである。循環ライン１０４には、循環ポンプ１０２と、オイルフィルタ１０３と、が設けられている。
循環ライン１０５は、エンジン本体１０を経由しない循環ライン１０４とは異なる循環ラインである。循環ライン１０５には、開閉バルブ１０６Ａと、開閉バルブ１０６Ｂと、循環ポンプ１０７と、が設けられている。
燃料供給ライン２０３には、燃料供給ポンプ２０４と、コモンレール２０５と、が設けられている。

幾つかの実施形態では、上述した貯留部１１は、オイルパン１０１を含み、上述した油性状検出装置１は、オイルパン１０１に貯留されたエンジンオイル（潤滑油）の性状を検出するように構成されている。
幾つかの実施形態では、上述した貯留部１１は、循環ライン１０４を含み、上述した油性状検出装置１は、循環ライン１０４に貯留されたエンジンオイル（潤滑油）の性状を検出するように構成されている。

幾つかの実施形態では、上述した貯留部１１は、循環ライン１０５を含み、上述した油性状検出装置１は、循環ライン１０５に貯留されたエンジンオイル（潤滑油）の性状を検出するように構成されている。或る実施形態では、上述した貯留部１１は、循環ライン１０５における開閉バルブ１０６Ａと開閉バルブ１０６Ｂとの間の流路１０５Ａを含む。上記の構成によれば、エンジンオイルの循環を油性状検出装置１が阻害しないため、エンジンシステム１００に悪影響を与えることを防止することができる。

幾つかの実施形態では、上述した貯留部１１は、燃料タンク２０１を含み、上述した油性状検出装置１は、燃料タンク２０１に貯留されたエンジン燃料油の性状を検出するように構成されている。
幾つかの実施形態では、上述した貯留部１１は、燃料供給ライン２０３を含み、上述した油性状検出装置１は、燃料供給ライン２０３に貯留されたエンジン燃料油の性状を検出するように構成されている。或る実施形態では、上述した貯留部１１は、燃料供給ライン２０３における燃料タンク２０１と燃料供給ポンプ２０４との間の流路２０３Ａを含む。上記の構成によれば、エンジン燃料油がインジェクタ２０２に供給されるのを油性状検出装置１が阻害しないため、エンジンシステム１００に悪影響を与えることを防止することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

１ 油性状検出装置
２ 基板
２Ａ 挿入部側基板
２Ｂ 非挿入部側基板
２０ 多層基板
２１，２１Ａ，２１Ｂ 表面
２２，２２Ａ，２２Ｂ 裏面
２４Ａ 中央絶縁層
２４Ｂ 一方側絶縁層
２４Ｃ 他方側絶縁層
２５，２５Ａ，２５Ｂ シールド層
２６ 幅狭部
２７ 幅広部
３ センサ
３１ センサチップ
３２ 検出部
４ 検出回路
４１ 電源供給部
４２ 信号変換部
４３ アンプ
４４ コンバータ
５ 配線
５１ 信号配線
５１Ａ 信号層
５２ グランド配線
５２Ａ グランド層
６ ケーシング
６Ａ 挿入部側ケーシング
６Ｂ 非挿入部側ケーシング
６０Ａ，６０Ｂ 収容空間
６１ ケーシング側開口部
６２ 表面
６６ 溝部
７，７Ａ，７Ｂ 取付部材
７１ フランジ部
７２，７３ 貫通孔
７４ 螺合部
８，９ シール部材
９１ 貫通孔
１０ エンジン本体
１１ 貯留部
１２ 制御装置
１３ ボルト
１４ ワッシャ
１５ ナット
１００ エンジンシステム
１０１ オイルパン
１０２，１０７ 循環ポンプ
１０３ オイルフィルタ
１０４，１０５ 循環ライン
１０６Ａ，１０６Ｂ 開閉バルブ
１１０ 内部空間
１１１ 挿通孔
１１２ 突出部
１１３ フランジ部
１１４ 貫通孔
１１５ 被螺合部
２０１ 燃料タンク
２０２ インジェクタ
２０３ 燃料供給ライン
２０４ 燃料供給ポンプ
２０５ コモンレール
Ｂ 境界線
Ｘ 基板の延在方向
Ｙ 基板の幅方向
Ｚ 基板の厚さ方向

Claims (9)

1. エンジンの燃料油又は潤滑油を含むエンジン用油の性状を検出するように構成された油性状検出装置であって、
   基板と、
   前記エンジン用油の性状を検出する検出部を有する少なくとも一つのセンサであって、前記基板上に配設される少なくとも一つのセンサと、
   前記少なくとも一つのセンサから送られるセンサ信号を検出する検出回路であって、前記基板上に配設される検出回路と、
   前記少なくとも一つのセンサおよび前記検出回路に電気的に接続されて前記少なくとも一つのセンサから前記検出回路に前記センサ信号を送る配線であって、前記基板にプリントされた配線と、を備える
   油性状検出装置。
2. 前記基板は、複数層が積層された多層基板からなり、
   前記配線は、前記基板に内層される信号層と、前記基板に内層されるとともに前記信号層に積層されるグランド層と、を含む
   請求項１に記載の油性状検出装置。
3. 前記基板は、前記信号層および前記グランド層を挟み込むように積層される一対のシールド層を含む
   請求項２に記載の油性状検出装置。
4. 前記基板は、
   前記エンジン用油を貯留する貯留部の内部に挿入される挿入部と、
   前記挿入部以外の部分である非挿入部と、を含み、
   前記少なくとも一つのセンサは、前記挿入部に配設され、
   前記検出回路は、前記非挿入部に配設される
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の油性状検出装置。
5. 前記基板および前記配線を収容するケーシングをさらに備え、
   前記ケーシングは、前記基板の前記挿入部を収容する挿入部側ケーシングと、前記基板の前記非挿入部を収容する非挿入部側ケーシングと、を含み、
   前記挿入部側ケーシングは、前記貯留部に貯留される前記エンジン用油を前記少なくとも一つのセンサの前記検出部に接触させるための少なくとも一つの開口部を有する
   請求項４に記載の油性状検出装置。
6. 前記ケーシングを前記貯留部に取付るための取付部材をさらに備え、
   前記取付部材は、前記貯留部に形成された被螺合部に螺合されるように構成された螺合部を含む
   請求項５に記載の油性状検出装置。
7. 前記ケーシングを前記貯留部に取付るための取付部材をさらに備え、
   前記取付部材は、前記貯留部に締結部材により固定されるように構成されたフランジ部を含む
   請求項５に記載の油性状検出装置。
8. 前記少なくとも一つのセンサは、前記エンジン用油の粘度を検出するように構成された粘度センサを含む
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の油性状検出装置。
9. 前記少なくとも一つのセンサは、前記エンジン用油の静電容量を検出するように構成された静電容量センサを含む
   請求項１乃至８の何れか１項に記載の油性状検出装置。

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