JP4131162B2 - オイル検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオイル検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関（以下、エンジンという）に供給するオイルを収容する容器に取付けられ、その容器内オイルの劣化程度や残量を検出するオイル検出装置が知られている。
図５は、容器内オイルの劣化程度を検出する劣化検出手段と容器内オイルの残量を検出する残量検出手段とを一体に備える従来のオイル検出装置１００を示している。このオイル検出装置１００では、容器内オイルに接触する劣化検出手段の劣化感知部１１０及び残量検出手段の残量感知部１２０の双方について、容器内オイルの油面に対し概ね垂直な方向に長手となるように配置している。尚、図５においてＳは容器内オイルの油面を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記オイル検出装置１００において劣化検出手段によるオイルの劣化程度の検出精度を高めるには、劣化感知部１１０をその長手方向に延長する等してオイルとの接触面積を拡大させる必要がある。しかし、車両に搭載されるオイルパンの如き容器１０２は設置スペースの高さ制限により扁平状に形成されることが多く、その場合、劣化感知部１１０の長手方向の長さを充分に確保することができない。
本発明は、上記問題に鑑みて創作されたものであって、その目的は、劣化検出手段及び残量検出手段を一体に備えるオイル検出装置において劣化検出手段によるオイルの劣化程度の検出精度を向上することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のオイル検出装置によると、劣化検出手段において容器内オイルに接触する劣化感知部は、容器内オイルの油面に対し概ね平行な方向に長手となっている。これにより、取付対象たる容器の形状に依ることなく劣化感知部をその長手方向に延長してオイルとの接触面積を増大することができる。したがって、劣化感知部に接触させたオイルの劣化程度を検出する劣化検出手段について、その検出精度を向上することができる。しかも請求項１に記載のオイル検出装置によると、劣化検出手段と一体の残量検出手段において容器内オイルに接触する残量感知部は、容器内オイルの油面に対し交差する方向に長手となっている。したがって、残量感知部に接触させたオイルの残量を残量検出手段により確実に検出できる。
【０００５】
また、本発明の請求項１に記載のオイル検出装置によると、残量感知部は容器内オイルの油面に対し概ね垂直な方向に長手となっている。これにより、容器内オイルの油面高さに基づいてオイル残量を高精度に検出することができる。
【０００６】
車両用エンジンに供給するオイルを収容するためのオイルパンの如き容器は、一般に車両の底部に搭載される。図５に示す従来のオイル検出装置１００は容器１０２の底壁部１０３に取付けられるため、容器１０２が車両の底部に搭載されている場合、路面上の障害物が容器１０２の底部に衝突したときにオイル検出装置１００がその取付部位において破損し易い。このようなオイル検出装置１００の破損は、オイル漏れを生じさせてエンジン内部における潤滑性の低下を招き、エンジンを損傷させるおそれがある。
これに対し本発明の請求項１に記載のオイル検出装置は、車両の底部に搭載された容器の側壁部に取付けられるので、路面上の障害物に衝突し難くなり、破損を防止される。
【０００７】
さらに、本発明の請求項１に記載のオイル検出装置によると、劣化感知部は容器の側壁部に固定され、残量感知部は劣化感知部の前記側壁部とは反対側に配置される。これにより、あるオイル残量に応じた油面高さに対して残量感知部の長手方向の相対位置関係を保ちつつ劣化感知部を長手方向に延長することが容易に実現できる。そのため、劣化感知部の設計変更による残量感知部の設計変更を最小限に抑えることができる。
【０００８】
本発明の請求項２に記載のオイル検出装置によると、残量検出手段は、容器の側壁部に固定されて劣化感知部の内周側を貫通し前記側壁部とは反対側の端部に残量感知部が固定される固定部を有する。この固定部は、少なくとも残量感知部の支持強度を確保可能な大きさに形成されればよく、小型化し易い。そのような固定部の小型化によって得られるスペースに向かって劣化感知部を拡大することで劣化感知部とオイルとの接触面積を増大できるので、オイルの劣化程度についてより高精度な検出が可能となる。
【０００９】
本発明の請求項３に記載のオイル検出装置によると、劣化検出手段及び残量検出手段は、劣化感知部及び残量感知部の各々により感知される物理量に基づいて容器内オイルの劣化程度及び残量を算出する回路部を共通に有するので、装置の小型化を図ることができる。しかもその回路部は、車両の底部に搭載された容器の側壁部の外側に配置されるので、容器内オイルの熱による誤動作乃至は故障と路面上の障害物による破損とが防止される。
【００１０】
本発明の請求項４に記載のオイル検出装置によると、残量感知部は装置の他の構成要素に対し着脱可能である。これにより、残量感知部を容器の深さに応じた長さのものに取替えることができるので、容器の形状に依らない高い汎用性を実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例によるオイル検出装置を図１〜図３に示す。オイル検出装置１０は、容器としてのオイルパン２に収容されたオイル（以下、パン内オイルともいう）の劣化程度及び残量を検出する。
【００１２】
オイル検出装置１０の適用されるオイルパン２は矩形箱状に形成されている。オイルパン２は車両の底部に搭載され、底壁部４を路面に対向させている。オイルパン２は、車両のエンジンに供給する潤滑用のオイルを内部に収容する。尚、図１及び図２においてＳは、パン内オイルの油面を示している。このようなオイルパン２において底壁部４の縁部から路面とは反対側に延びる一側壁部６にオイル検出装置１０が取付けられている。
オイル検出装置１０は、劣化感知部１２、固定部２０、残量感知部３０、制御部４０を有している。
【００１３】
劣化感知部１２は一端部１３をオイルパン２の側壁部６に固定され、オイルパン２の内側に向かって油面Ｓに対し概ね平行に延伸している。これにより劣化感知部１２は、油面Ｓに対し概ね平行な方向に長手となっている。
【００１４】
劣化感知部１２の電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ及び保持体１５はそれぞれ、油面Ｓに概ね平行な方向に長手となる円筒状に形成されている。図２〜図４に示すように電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは保持体１５の内周側に同心上に保持され、互いに断面円環状の隙間１６をあけている。最外周の電極１４ｄと保持体１５との間、並びに最内周の電極１４ａと固定部２０との間には隙間１６よりも大きな空間１７，１８がそれぞれ形成されている。さらに各電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは径方向に貫通する複数のスリット１９を備えており、各電極間の隙間１６にオイルが流入し易くなっている。このような各電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、隙間１６及び空間１７，１８のいずれかに流入したパン内オイルに接触可能である。最内周の電極１４ａとその電極１４ａから一つおいて外周側の電極１４ｃとは、パン内オイルの水素イオン指数（ｐＨ）に拘わらず電位がほぼ一定の基準電極を構成している。また、最外周の電極１４ｄとその電極１４ｄから一つおいて内周側の電極１４ｂとは、オイルのｐＨにより電位が変化する作用電極を構成している。各電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは制御部４０の制御回路４４に電気的に接続されている。
【００１５】
図２及び図３に示すように固定部２０は制御部４４のケース４２と一体に形成され、細長のロッド状を呈している。固定部２０はケース４２を介してオイルパン２の側壁部６に一端部２１を固定され、劣化感知部１２の内周側を同軸上に貫通するように配置されている。固定部２０には、残量感知部３０と制御部４０とを電気的に接続する配線２４が通されている。
【００１６】
残量感知部３０は固定部２０の側壁部６とは反対側の端部２２に一端部３１を固定され、オイルパン２内を底壁部４とは反対側に向かって油面Ｓに対し概ね垂直に延伸している。これにより、残量感知部３０は固定部２０とＬ字をなすようにして劣化感知部１２の側壁部６とは反対側に配置され、油面Ｓに対し概ね垂直な方向に長手となっている。本実施例の残量感知部３０は固定部２０に対して着脱可能である。
【００１７】
残量感知部３０の基板３４は、油面Ｓに概ね垂直な方向に長手となる矩形平板状に形成されている。基板３４の表面上にはその長手方向の一端部から他端部に亘って延びるようにしてヒータパターン３６が設けられている。ヒータパターン３６は固定部２０内の配線２４を介して制御部４０の制御回路４４に電気的に接続されている。残量感知部３０においてカバー３７は油面Ｓに概ね垂直な方向に長手となる円筒状に形成され、固定部２０の端部２２と共同して基板３４の外周側全体を覆っている。カバー３７の下端部にはその内外を連通するオイル孔３８が設けられている。基板３４上のヒータパターン３６は、オイル孔３８からカバー３７内に流入したパン内オイルに接触可能である。カバー３７の上端部にはその内外を連通する空気孔３９が設けられており、カバー３７内に流入したオイルの油面高さがカバー３７外のオイルの油面高さとほぼ一致するようになっている。本実施例ではさらに、オイルの流れを絞るオリフィスとしてオイル孔３８を機能させており、車両の揺れ等よってカバー３７外のオイルの油面高さが瞬間的に変動してもカバー３７内のオイルの油面高さが変動し難くなっている。
【００１８】
制御部４０はオイルパン２の側壁部６に固定され、側壁部６の外側に配置されている。制御部４０はケース４２を有し、そのケース４２内に回路部としての制御回路４４を収容固定している。制御回路４４には、ケース４２のコネクタ４６に埋設されたターミナル４８を通じて電力が供給される。
【００１９】
制御回路４４は、劣化感知部１２の劣化感知体たる電極１４ａ〜１４ｄが感知した電位に基づいて、パン内オイルの劣化程度を表すｐＨを算出する。具体的に制御回路４４は入力抵抗の大きな電位差計（図示しない）を備え、基準電極１４ａ，１４ｃと作用電極１４ｂ，１４ｄとの間の電位差（以下、単に電極間電位差という）を計測する。パン内オイルが劣化すると、オイル中に水素イオンが増加して電極間電位差が大きくなる。オイルのｐＨと電極間電位差との相関関係は予め測定されて制御回路４４のメモリ（図示しない）に記憶されており、制御回路４４はその相関関係と電位差計で計測された電極間電位差とからオイルのｐＨを算出する。以上により、パン内オイルのｐＨすなわち劣化程度が検出される。
【００２０】
また、制御回路４４は、残量感知部３０の残量感知体たるヒータパターン３６が感知した放熱量に基づいてパン内オイルの残量を算出する。具体的に制御回路４４は、ヒータパターン３６の温度が一定となるようにヒータパターン３６に供給する電流を制御する。この制御状態でパン内オイルの残量が減少すると、ヒータパターン３６において空気に晒される部分が拡大する。ヒータパターン３６からオイルへの放熱量はヒータパターン３６から空気への放熱量よりも大きいため、オイルの残量が少なくなるほどヒータパターン３６から熱が逃げ難くなる。そのため、ヒータパターン３６の温度を保持するためにヒータパターン３６に補給すべき電流量はオイル残量の減少に伴って小さくなる。オイルの残量とヒータパターン３６への補給電流量との相関関係は予め測定されて制御回路４４のメモリに記憶されており、制御回路４４はその相関関係とヒータパターン３６への補給電流量とからオイルの残量を算出する。以上により、パン内オイルの残量が検出される。
【００２１】
このように本実施例では、劣化感知部１２と制御部４０とにより劣化検出手段を構成し、残量感知部３０と固定部２０と制御部４０とにより残量検出手段を構成することで、それら劣化検出手段及び残量検出手段を一纏めにしてオイルパン２の側壁部６に取付可能にしている。
【００２２】
以上説明したオイル検出装置１０において劣化感知部１２の内周側には、残量感知部３０を固定する固定部２０が配置されるものの、図５に示す従来のオイル検出装置１００とは異なり残量感知部３０が配置されていない。固定部２０は、残量感知部３０の支持強度と配線２４の通過スペースとを確保可能な大きさであればよく、感知感度の向上を理由に大型化される残量感知部３０とは逆に、小型化が可能である。オイル検出装置１０では、その固定部２０の小型化によって得られるスペースを利用することにより複数の電極１４ａ〜１４ｄの配設が可能となっている。しかもオイル検出装置１０では、劣化感知部１２の長手方向がパン内オイルの油面Ｓに対し概ね平行な方向に設定されているので、各電極１４ａ〜１４ｄの長手方向の長さをオイルパン２の形状に応じて可及的に長く設定できる。このように劣化感知部１２に複数の電極１４ａ〜１４ｄを設け、さらに各電極１４ａ〜１４ｄを長手方向に延長することで、各電極１４ａ〜１４ｄとオイルとの接触面積を増大できる。したがって、各電極１４ａ〜１４ｄによる電位の感知感度を高めてオイルの劣化程度の検出精度を向上することができる。
【００２３】
また、オイル検出装置１０では、残量感知部３０の長手方向がパン内オイルの油面Ｓに対し概ね垂直な方向に設定されているので、オイル残量を油面Ｓの高さに基づいて確実に且つ高精度に検出できる。さらに残量感知部３０は、劣化感知部１２の内周側を貫通する固定部２０によりオイルパン２の側壁部６に固定されて、劣化感知部１２の側壁部６とは反対側に配置されている。それにより、あるオイル残量に応じた油面Ｓの高さに対して基板上ヒータパターン３６の長手方向の相対位置関係を保ちつつ各電極１４ａ〜１４ｄを長手方向に延長することが簡単にできる。そのため、劣化感知部１２の設計変更に伴う残量感知部３０の設計変更を最小限に留めることができる。加えて残量感知部３０は固定部２０に対して着脱可能であるので、残量感知部３０をオイルパン２の深さに応じた長さのものに取替えることで、各種形状のオイルパン２への装置１０の適用が可能となる。
【００２４】
さらにまた、オイル検出装置１０は車両の底部に搭載されたオイルパン２の側壁部６に取付けられているので、オイルパン２の底壁部４に路面上の障害物が衝突しても取付部位での破損を免れられる。そのため、装置１０の破損によるオイル漏れが生じ難くなり、エンジン内部における潤滑性の低下が防止される。またさらにオイル検出装置１０では、パン内オイルの劣化程度及び残量を算出する制御部４０の制御回路４４がオイルパン２の側壁部６の外側に配置されている。それにより、路面上の障害物によって制御回路４４が破損することを防止しつつ、パン内オイルの熱によって制御回路４４が誤動作乃至は故障することを防止できる。またそれにより、制御回路４４をオイルパン２の底壁部４の外側やオイルパン２の内側に配置する場合に比べ、オイルパン２の容積を大きく確保できる。
【００２５】
尚、上述の実施例において残量感知部３０は固定部２０に対して着脱可能となっているが、残量感知部３０をオイル検出装置１０の他の構成要素に対して着脱不能としてもよい。この場合、容器としてのオイルパン２の側壁部６にオイル検出装置１０を取付ける位置についてオイルパン２の深さに応じ油面Ｓに垂直な方向へ変化させることで、各種形状のオイルパン２に装置１０を適用することが可能となる。また、上述の実施例において残量感知部３０は、オイルパン２内のオイルの油面Ｓに対し概ね垂直な方向に長手となっているが、残量感知部３０の長手方向は油面Ｓに対し交差する方向であれば垂直でなくてもよい。さらに上述の実施例において残量感知部３０は、固定部２０とＬ字をなすように劣化感知部１２の反側壁部側に配置されている。これに対し、残量感知部３０を固定部２０とＴ字乃至は十字をなすように配置してもよく、またその配置形態に応じて残量感知部３０を劣化感知部１２に交差させるようにしてもよい。
【００２６】
さらに上述の実施例では、劣化感知部１２と制御部４０とからなる劣化検出手段について、劣化感知体としての電極１４ａ〜１４ｄを用いた電位差測定法によりオイルの劣化程度を検出するように構成している。これに対し、例えば適宜な劣化感知体を利用した吸光度測定法、透光率測定法、又はインピーダンス測定法等の公知方法によりオイルの劣化程度を検出する劣化検出手段を採用してもよい。尚、電位差測定法を利用する上述の実施例では、最内周の電極１４ａとその電極１４ａから一つおいて外周側の電極１４ｃとで基準電極を構成し、最外周の電極１４ｄとその電極１４ｄから一つおいて内周側の電極１４ｂで作用電極を構成した。これに対し、最外周の電極１４ｄとその電極１４ｄから一つおいて内周側の電極１４ｂで基準電極を構成し、最内周の電極１４ａとその電極１４ａから一つおいて外周側の電極１４ｃとで比較電極を構成するようにしてもよい。
【００２７】
さらに上述の実施例では、残量感知部３０と固定部２０と制御部４０とからなる残量検出手段について、残量感知体としてのヒータパターン３６を利用してオイル残量を検出するように構成している。これに対し、例えば残量感知体としての二つの電極間にオイルを流入させ、それら二つの電極間の静電容量に基づいてオイル残量を検出する残量検出手段を採用してもよい。
【００２８】
さらに上述の実施例では、回路部として劣化検出手段及び残量検出手段に共通の制御回路４４を採用しオイル検出装置１０の小型化を図っているが、劣化検出手段及び残量検出手段にそれぞれ個別の回路部を設けるようにしてもよい。
【００２９】
加えて上述の実施例では、車両の底部に搭載された容器としてのオイルパン２にオイル検出装置１０を取付けているが、オイル検出装置の取付対象である容器は車両の底部以外の部位に搭載されるものであってもよい。また、オイル検出装置を容器に取付ける箇所については、上述の実施例のような容器の側壁部以外にも、容器の底壁部や天壁部であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるオイル検出装置のオイルパンへの取付状態を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例によるオイル検出装置を示す一部切り欠き正面図である。
【図３】本発明の一実施例によるオイル検出装置を示す一部切り欠き平面図である。
【図４】本発明の一実施例によるオイル検出装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】従来のオイル検出装置の容器への取付状態を示す模式図である。
【符号の説明】
２ オイルパン（容器）
６ 側壁部
１０ オイル検出装置
１２ 劣化感知部（劣化検出手段）
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 電極
１５ 保持体
２０ 固定部（残量検出手段）
２４ 配線
３０ 残量感知部（残量検出手段）
３４ 基板
３６ ヒータパターン
３７ カバー
４０ 制御部（劣化検出手段、残量検出手段）
４２ ケース
４４ 制御回路（回路部）
Ｓ 油面

Claims (4)

1. 内燃機関に供給するオイルを収容し車両の底部に搭載される容器の側壁部に取付けられ、その容器内オイルについての劣化検出手段及び残量検出手段を一体に備えるオイル検出装置であって、
   前記劣化検出手段は、前記容器内オイルの油面に対し概ね平行な方向に長手となる劣化感知部を有し、その劣化感知部に接触する前記容器内オイルの劣化程度を検出し、
   前記残量検出手段は、前記容器内オイルの油面に対し交差する方向に長手となる残量感知部を有し、その残量感知部に接触する前記容器内オイルの残量を検出し、
   前記劣化感知部は前記容器の側壁部に固定され、
   前記残量感知部は、前記容器内オイルの油面に対し概ね垂直な方向に長手となるように前記劣化感知部の前記側壁部とは反対側に配置されること
   を特徴とするオイル検出装置。
2. 前記残量検出手段は、前記側壁部に固定されて前記劣化感知部の内周側を貫通し前記側壁部とは反対側の端部に前記残量感知部が固定される固定部を有することを特徴とする請求項１に記載のオイル検出装置。
3. 前記劣化検出手段及び前記残量検出手段は、前記劣化感知部及び前記残量感知部の各々により感知される物理量に基づいて前記容器内オイルの劣化程度及び残量を算出する回路部を共通に有し、その回路部は前記側壁部の外側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイル検出装置。
4. 前記残量感知部は前記オイル検出装置の他の構成要素に対し着脱可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイル検出装置。

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