JPH02291924A - エンジンオイル消費量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、性能試験等においてエンジン運転中のエン
ジンオイル消費量を測定する装置に関する． 〔従来の技術） 従来の技術によるエンジンオイル消費量測定装置は、例
えば特開昭５９−７９８１５号公報に開示されているよ
うに、エンジンの下部のオイルバン内のエンジンオイル
空間と外部オイルタンクとをサイフォンを介して連通し
、同者におけるオイルレベルを同一にするようにして、
エンジンオイルが消費されるエンジン運転中にも外部オ
イルタンクのオイルレベルを時間的に一定高さに維持す
るようにオイル補充タンクから外部オイルタンクにエン
ジンオイルを補給し，オイル補充タンク内のエンジンオ
イルの重量変化を計測することにより間接的にエンジン
運転中のエンジンオイル消費量を１則定するものである
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来の技術によるエンジンオイル消費量測定装置
によれば、次のような諸問題がある。

サイフォンによりオイルパン内のエンジンオイルのオイ
ルレベルと外部オイルタンク内のエンジンオイルのオイ
ルレベルとを同一高さにするのであるが、エンジンオイ
ルの粘性により阿者のオイルレベルが同一高さに安定す
るのに可成りの時間を要する。

エンジン運転時、オイルバン内のエンジンオイルは、小
さい気泡を含み、サイフォン管に気泡が入り、サイフォ
ン動作が行われなくなる可能性がある。

外部オイルタンク及びオイル補充タンクの設置に関し、
前者は、オイルバンの高さに位置させ、後者は、前者よ
り高く位置させなければならないという制約があり、設
置スペースが大きくなる。

エンジンオイル供給モードが常時補給方式である場合に
のみに適用し得て、耐久試験におけるような実際の運転
状態に近似した所定量ｉ！ｊｌ費した時点毎の補給方式
の場合には適用できない。

オイル補充タンクへの可撓管、手動式プランジャポンプ
への配管が重量測定精度に影響を与えたり、周囲温度変
化による外部オイルタンク内のオイルの体積変化が消責
量測定精度誤差となったりして、消費量測定精度が低い
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明によるエンジンオイル消費量測定装置は、エン
ジンにエンジンオイルを供給する供給装置、エンジンに
おけるエンジンオイル層中及空気層中の夫々に連通する
管路、前記画管路の夫々に空気を給送する給気装置、前
記両管路の先端口の圧力の圧力差を計測する装置、及び
計測された圧力差に基づいてエンジンにおけるエンジン
オイルレベルを検出し、供給装置を制御し、且つ所定時
間に制御供給されたエンジンオイル量を計量する計測制
御装置から構成されている。

計測制御装置は、エンジンオイルの補給制御が常時補給
方式の場合は、検出したエンジンオイルレベルを一定に
維持するように供給装置を制御する計測制御装置であり
、補給開始設定方式の場合は、検出したエンジンオイル
レベルが供給開始レベルに達した時、供給を開始し、基
準レベルに達した時、供給を停止するように供給装置を
制御し、供給開始時点間、又は供給停止時点間に制御供
給されたエンジンオイル量を計量する計測制御装置であ
る。

〔作　　用〕

運転時のエンジンにおけるエンジンオイル層中及空気層
中の夫々に管路を連通させ、給気装置から前記両管路の
夫々に空気が給送されると、空気は、管路端からエンジ
ンオイル層中及空気層中に放出される。その際の岡管路
中の圧力の圧力差が計測される。その計測された圧力差
ΔＰは、ρ（エンジンオイルの密度）とｇ（重力の加速
度）とｈ（エンジンオイル層中の管路端からオイルレベ
ルまでの高さ〕との積である。ρとｇとは既知であるか
らｈは演算検出される。

エンジンオイルの補給制御が常時補給方式の場合は、ｈ
を一定に維持するように、即ち、ΔＰを一定に維持する
ように制御装置がエンジンオイルを補充供給すると、そ
の供給量がエンジンオイルの消費量に相当する．従って
、単位時間当りのその供給量を計測制御装置が計量する
ことにより運転時のエンジンのエンジンオイルの消費量
が計測されることになる． エンジンオイルの補給制御が補給開始設定方式の場合は
、ｈが供給開始レベルに達した時点で、供給を開始し、
基準レベルに達した時点で、供給を停止するように計測
制御装置が供給装置を制御し、その補給制御サイクルが
繰り返され、供給開始レベルに達した時点間、又は基準
レベルに達した時点間の供給量を計測制御装置が計量す
ることにより運転時のエンジンのエンジンオイルの消費
量が計測されることになる。

〔実　施　例〕

この発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図及び第２図に示すように、エンジンオイル消費量
測定装置においては、エンシン１のオイルレベルゲージ
ロ２には給油ショイント３及び圧力検出ジョイント４が
取付けられ、エンジン１のオイルバン５の底には仕切り
板６が流通方向に設けられている連通路７を介してオイ
ルレベル検出チャンバー８が取付けられる。

給油ジョイント３にはオイルポンプ９の吐出口が給油管
１０により接続され、オイルボンブ９の吸込口にはフロ
ートスイッチ１１を備えたオイルタンク１２が給油管１
３により接続されている。

圧力スイッチ１４を備え、空気ボンプｌ５の吐出口に接
続されたアキュムレー夕タンクｌ６は、電磁弁ｌ７が介
在する気相側空気管ｌ８により圧力検出ジョイント４に
接続されていると共に、電磁弁１９が介在する液相側空
気管２０によりオイルレベル検出チャンバー８に接続さ
れている。電磁弁ｌ７の下流で、気相側空気管１８の分
岐路は、差圧変換器２ｌの低圧側に、電磁弁ｌ９の下流
で、液相側空気管２０の分岐路は、差圧変換器２１の高
圧側に夫々接続されている。

オイルレベル検出チャンバー８を省いて液相側空気管２
０をオイルパン５内の底に連通してもよいが、既存のエ
ンジン１へのホ１ｊ定装置をして、又測定精度からもオ
イルレベル検出チャンバー８を取付ける構成が好ましい
。

計測制御ユニット２２は、フロートスイッチｌ１及び圧
力スイッチ１４からの開閉信号が入力されるように接続
されると共に、差圧変換器２１からの検出差圧信号が入
力されるように接続されている。更に、オイルボンブ９
、空気ボンプ１５及び電磁弁１７，ｌ９は、計測制御ユ
ニット２２の出力信号により制御作動されるように夫々
計測制御ユニット２２に接続されている。

上記のエンジンオイル消費量測定装置の操作・作用につ
いて説明する。

空気ポンプ１５は、計測制御ユニット２２の制御により
運転され、アキュムレー夕タンク１６に圧縮空気を供給
し、圧力スイッチｌ４は、アキュムレータタンク１６内
の圧力が設定値以上の圧力になると開路し、それにより
計測制御ユニット２２は、空気ボンプ１５の駆動を停止
するようになっているので、アキュムレー夕タンク１６
内の圧力は常に一定に維持される。

アキュムレータタンク１６からは、空気が気相側空気管
ｌ８を介して圧力検出ジョイント４からエンジン１内の
上部の気相部内に放出されると共に、液相側空気管２０
を介してその先端口からオイルレベル検出チャンバー８
のエンジンオイル内に放出される。気相側空気管ｌ８と
液相側空気管２０との空気流量は、計測制御ユニット２
２により制御される電磁弁１７．１９により同量、且つ
微量に調整される。

その際、気相側空気管１８及び液相側空気管２０の差圧
変換器２ｌへの接続部と両空気管１８．２０の先端口と
の間には、空気流通状態により夫々圧力差が生じるが、
気相側空気管１８側（Ｌ側）の圧力差と液相側空気管２
０側（Ｈ側）の圧力差とが相殺し、阿圧力差に多少の大
小があっても、それは微々たるもので、差圧変換器２ｌ
との接続部から雨空気管１８．２Ｏの先端口へ空気が流
れているので無視し得る程度であり，従って、差圧変換
器２ｌのＬ側に加わる圧力Ｐ，は、エンジン１のブロー
パイ圧力Ｐである。

そうして、差圧変換器２ｌの高圧側に加わる圧カをＰ２
とすると、　Ｐ２＝Ｐ，＋ｈ・ρ・ｇ　である。

ｈ：オイルレベル検出チャンバー８内の液相側空気管２
０の先端口からオイルパン５内のオイル面までの高さ、
即ちオイ ルバン内のオイルレベル ρ：エンジンオイルの密度 ｇ：重力の加速度 従って、差圧量をΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ，）とすると、ｈ＝
ΔＰ／ρ・ｇ　　　である。

ρは計測制御ユニット２２で任意に設定し得、ｇは定数
であるので、・ΔＰを計測することにょりｈを求めるこ
とができる。

そこで、差圧変換器２ｌで計測された差圧量ΔＰが計測
制御ユニット２２に入力され、計測制御ユニット２ｚに
おいて上記の演算によりｈが検出される。

更に、計測制御ユニット２２においては、基準オイルレ
ベルｈ。及び補給が必要となる補給開始オイルレベルｈ
１が適宜設定され与る。

一般にエンジン１におけ、るエンジンオイルの補給制御
には、常時補給方式（第３図参照）と補給開始設定方式
（第４図参照）とがある。

先ず、常時補給方式におけるエンジンオイルの消費量計
渭１について説明する。

エンジン１が運転され、エンジンオイルが消費中におい
て１オイルボンプ９が駆動されオイルタンク１２のエン
ジンオイルが給油管１０．　１３を介して給油ジョイン
ト３からエンジン１内へ供給されるのであるが、常時、
オイルバン５内のオイルレベルｈが計測制御ユニット２
２で検出されると共に、計測制御ユニット２２において
は、検出されるオイルレベルｈが設定された基準レベル
ｈ。と比較され、その差が常に零になるようにオイルボ
ンプ９に対して駆動制御がされる。

そうして、所定時間Ｔ１のオイルボンプ９の吐呂量が計
測制御ユニット２２において積算される。

その積算値が即ち所定時間Ｔ１中のエンジンオイノレ，
・肖費量Ｑである。

次に、補給開始設定方式におけるエンジンオイルの消費
量計測について説明する。

エンジン１の運転において、エンシンオイルが消費され
、計測制御ユニット２２においては、オイルパン５内の
オイルレベルｈが検出されると共に、検出されるオイル
レベルｈが設定された補給開始レベルｈ１と比較され、
その差が零になった時点ｔａｌで、計測制御ユニット２
２からオイルポンプ９のモータに補給開始信号が入力さ
れ、オイルボンプ９の駆動が開始され，オイルタンク１
２のエンジンオイルが給油管１０．１３を介して給油ジ
ョイント３からエンジン１内へ供給される。

その結果、オイルバン５内のオイルレベルｈが高くなり
、計測制御ユニット２２においては、検出されるオイル
レベルｈが設定された基準レベルｈｏと比較され、その
差が零になった時点ｔｂ，で、計測制御ユニット２２か
らオイルポンプ９のモータに補給停止信号が入力され、
オイルボンプ９の駆動、即ちエンジン１内への給油が停
止される。

すると、エンジンオイルの消費によりオイルバン５内の
エンジンオイルのオイルレベルｈが再び低下し始め、補
給開始レベルｈ１に達すると、上記のようにエンジンオ
イルの補給が再開され、上記のエンジンオイル補給サイ
クルが繰り返される。

そうして、上記のエンジンオイル補給サイクルにおける
補給開始時点ｔａｌから次の補給開始時点ｃａ２までの
間Ｔ２、又は補給停止時点ｔｂ，から次の補給停止時点
ｔｂ２までの間Ｔ３のオイルボンプ９の吐出量が計測制
御ユニット２２において積算される。その積算値が即ち
Ｔ２、又はＴ３におけるエンジンオイル消費量Ｑである
。

かくして、いずれの給油制御方式においてもエンジンオ
イル消費量が測定される。

仕切り板６は、液相側空気管２０の先端口より吐出する
空気がオイルパン５へ入り込む際の通過を良好にし、空
気抜けの為のオイルレベル検出チャンバー３内の圧力変
動を抑制する。又、気相側空気管２０を流れる空気は、
エンジン運転時におけるオイルミストが気相側空気管ｌ
８乃至差圧変換器２ｌへ侵入するのを防止する。

〔発明の効果］ この発明のエンジンオイル消費量測定装置によれば、オ
イルパンの高さに位置した外部オイルタンクの必要もな
く、オイル補充タンクをオイルパンより高くする必要も
ないので、装置が小型となり、設置スペースも小さくな
る。

しかも外部オイルタンクがないので、周囲温度の影響が
小さく、サイフォンによる給油がないので、エンジンオ
イルの粘性による安定時間を要しない上、エンジンオイ
ル中の気泡の影響も少ない。

更に、圧力差検出器及び計測制御装置よる測定制御であ
るので、配管の影響も少なく、消費量測定精度が高い． エンジンオイル供給モードが常時補給方式である場合に
のみならず、耐久試験におけるような実際の運転状態に
近似した所定量消費した時点毎の補給方式の場合にも適
用し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例におけるエンジンオイル消
費量測定装置の構成図、 第２図は、この発明の実施例におけるエンシンオイル消
費量測定装置の拡大部分構成図、第３図及び第４図は、
この発明の実施例におけるエンジンオイル消費量測定装
置の給油制御状態を示すグラフである。 １：エンジン　　　　　２：オイルレベルゲージロ３：
給油ジョイント　　４，圧力検出ショイント５：オイル
パン　　　　６：仕切り板　７；連通路８：オイルレベ
ル検出チャンバー ９：オイルボンプ　　ｌＯ：給油管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンにエンジンオイルを供給する供給装置、
   エンジンにおけるエンジンオイル層中及空気層中の夫々
   に連通する管路、前記両管路の夫々に空気を給送する給
   気装置、前記両管路の先端口の圧力の圧力差を計測する
   装置、及び計測された圧力差に基づいてエンジンにおけ
   るエンジンオイルレベルを検出し、供給装置を制御し、
   且つ所定時間に制御供給されたエンジンオイル量を計量
   する計測制御装置から構成されたエンジンオイル消費量
   測定装置
2. （２）計測制御装置は、検出したエンジンオイルレベル
   を一定に維持するように供給装置を制御する計測制御装
   置である請求項第１項に記載のエンジンオイル消費量測
   定装置
3. （３）計測制御装置は、検出したエンジンオイルレベル
   が供給開始レベルに達した時、供給を開始し、基準レベ
   ルに達した時、供給を停止するように供給装置を制御し
   、供給開始時点間、又は供給停止時点間に制御供給され
   たエンジンオイル量を計量する計測制御装置である請求
   項第１項に記載のエンジンオイル消費量測定装置