JPH03227398A - 潤滑油清浄装置 - 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、潤滑油清浄装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、自動車用内燃機関の潤滑油（エンジンオイル）に
は劣化防止のために各種の添加剤が入れられている。そ
して、例えば、米国特許明細書第２８ｇ８９０２号には
エンジンの始動にて添加剤を潤滑システムに供給する技
術が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、例えば内燃機関の駆動条件等により潤滑油の
劣化度合いが変わってしまい、劣化度合いに応じたメン
テナンスが必要であるという課題を残していた。

この発明の目的は、より確実に潤滑油のメンテナンスフ
リー化を図ることができる潤滑油清浄装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明においては、潤滑油の
循環経路中に配置され、該潤滑油に電圧を印加して電流
値により該潤滑油のＴＢＮ　（全塩基価）値を検出する
検出手段と、 前記潤滑油に添加剤を補給する補給手段と、前記検出手
段により検出された前記潤滑油のＴＢＮ値に応じて前記
補給手段における添加剤の補給を制御する制御手段とを
備える構成としている。

また、前記制御手段は、前記潤滑油のＴＢＮ値がＯと２
の間となるように前記補給手段を制御するようにすれば
よい。

更には、前記潤滑油中の不溶画分を凝集又は粘着にて分
離するための分離剤を、前記潤滑油に添加する分離剤添
加手段と、 該分離剤添加手段の下流に設けられ、前記分離剤によっ
て分離された不溶画分を濾過する濾過手段と、 該濾過手段の下流に設けられ、過剰な前記分離剤を吸着
する吸着手段とを備えればよい。

〔作用〕

上記構成とした本発明においては、潤滑油の循環経路中
に配置された検出手段が、電流値により潤滑油のＴＢＮ
値を検出し、この検出されたＴＢＮ値に応じて制御手段
が補給手段を制御して、潤滑油に添加剤を補給する。

また、制御手段は、潤滑油のＴＢＮ値が０と２の間とな
るように補給手段を制御する。

また、分離剤添加手段は、潤滑油中の不溶画分を凝集又
は粘着にて分離する分離剤を潤滑油に添加し、分離剤添
加手段の下流に設けられた濾過手段が分離剤によって分
離された不溶画分を濾過した後、濾過手段の下流に設け
られた吸着手段が過剰な分離剤を吸着する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は、
本発明の第１実施例の全体構成を示す概略図であり、自
動車の内燃機関に本発明を適用したものである。第１図
において、オイルパン１内の潤滑油を必要部位に送るポ
ンプ９３、及び配管９１、潤滑油内の不純物を除去する
濾過フィルタ９２が既に備えられている。また、本実施
例では、潤滑油として米国石油協会（ＡＰＩ）が制定し
たＡＰＩ分類におけるＳＧ級エンジンオイルを使用した
。自動車用内燃機関のオイルパン１には潤滑油が貯えら
れるとともに、オイルパン１に通じるヘッドカバー２１
には配管材１１を介してポリプロピレン製の２２の潤滑
油タンク１３が接続されている。この潤滑油タンク１３
内には添加剤を含んだ潤滑油が入っている。又、配管材
１１の途中には潤滑油補給ポンプ１４が設けられ、この
ポンプ１４の駆動により潤滑油タンク１３内の添加剤を
含んだ潤滑油をオイルパン１に供給できるようになって
いる。

又、オイルパン１に通じるヘッドカバー２１には配管材
１５を介してポリプロピレン製の約５０Ｑ　ｃｃの添加
剤タンクエフが接続されている。この添加剤タンク１７
内には酸化防止剤や清浄分散剤等の添加剤が入っている
。又、配管材１５の途中には補給手段としての添加剤補
給ポンプ１８が設けられ、このポンプ１８の駆動により
添加剤タンク１７内の添加剤をオイルパンｌに供給でき
るようになっている。

又、オイルポンプには配管材２により潤滑油の循環経路
が形成され、その配管途中にはオイルポンプ３が配設さ
れている。このオイルポンプ３には吐出量が２〜３０ｃ
ｃ／ｈｒで間欠タイマにてコントロールする回転式のオ
イルポンプが使用される。そして、このオイルポンプ３
？駆動により第１図中、矢印Ａ方向にオイルパン１の中
の潤滑油が循環される。

又、潤滑油の循環経路におけるオイルポンプ３の下流の
配管材２には分岐管４が配設され、この分岐管４にはポ
リプロピレン製の約５００　ｃｃ程度の凝集剤タンク５
が接続されている。凝集剤タンク５内には分離剤として
の凝集剤６が入っている。

この凝集剤６には、Ｎ−ｎブチルジェタノールアミンが
使用されている。分岐管４の途中には凝集剤補給ポンプ
７が配設され、このポンプ７の駆動により凝集剤タンク
５内の凝集剤６を潤滑油の循環経路中に供給することが
できる。尚、凝集剤補給ポンプ７は吐出量がＯ，Ｉ〜ｌ
ｃｃ／ｈｒで間欠タイマにてコントロールでき、直流１
２Ｖで作動するチューブポンプ又は回転ポンプが使用さ
れる。

潤滑油の循環経路における分岐管４との接続部の下流に
は円筒形の容器８が設けられ、この容器８は直径が約９
０ｍで長さが約１００鴎となっている。容器８内には濾
過フィルタ９が設けられるとともに、その下流側には吸
着剤１０が充填されている。濾過フィルタ９はフェノー
ル樹脂含浸により耐熱性をもたせた繊維質よりなり、濾
過面積が３００ｃｊ、濾過孔径が１０μ前後となってい
る。

又、吸着材１０は細孔径が１０〜１００人よりなる、例
えば活性白土、モレキュラシーブスといったモンモリロ
ナイト系多孔質吸着材が使用される。

オイルパン１にはオイルレベルセンサ２８が設けられ、
このレベルセンサ２８はステンレス製のフロート式であ
り複数のリミットスイッチが備えられている。そして、
オイルレベルセンサ２８は上限値、中間値、下限値にお
ける油の有無を検出する。

又、オイルポンプには検出手段としてのＴＢＮ検出セン
サー２９．不溶解分検出センサー２７が備えられている
。ＴＢＮ検出センサー２９の構成を第２図に示す。８０
．８１はエンジンオイルに浸される直径１■の銅線であ
り、樹脂製ハウジング８２に固定されている。リード線
８３．８４は各々銅線８０．８１と接続され、ハンダ８
５．８６で固定されている。

ｐ口 ここで、ＴＢＮの検出は、高電圧を印可したとき予めＴ
ＢＮと電流値の関係が明確になっている条件における電
流値でもって判断する。その関係を第３図に示す。この
関係は５ｋＶの電圧を印加したときのデータである。

又、不溶解分濃度の検出は発光素子（発光ダイオード）
、受光素子（シリコンフォトダイオード）により、油中
の不溶解分濃度が高くなるに従って光の透過率が低下す
る原理が利用される。

ここで、劣化油の通る配管材２は、例えば耐熱性のある
ステンレス管等の金属製管が使用され、分岐管４はφ２
Ｗ〜φ５■のテフロン（商品名）チューブ、シリコンチ
ューブが使用される。

又、前記各ポンプ３，７，１４．１８は制御手段として
のコントロールエ９により駆動制御されるようになって
いる。

内燃機関用潤滑油、特に自動車用潤滑油の劣メヒの進行
はブローバイガス劣化と熱劣化の２種類の劣化メカニズ
ムが考えられ、ブローバイガス劣化はＮＯｘ、未燃ガソ
リン分といったブローハイガス成分混入によるものであ
り、熱劣化は潤滑油自身が劣化するものである。この劣
化の指標としてＴＢＮ、ＴＡＮ、不溶画分等があるが、
ＴＢＮ、　ＴＡＮ、不溶画分といった順に規格はずれを
起こす。

ここで、ＴＢＮはＴｏｔａｌ　　Ｂａ５ｉｃ　　Ｎｕｍ
ｂｅｒ　　（全塩基価）の略でＪＩＳＫ２５０１に示す
ように試料１ｇ中に含まれる全塩基性分を中和するのに
要する塩酸又は過塩素酸と当量のＫＯＨＯｍｇ数、ＴＡ
ＮはＴｏｔａｌ　Ａｃ１ｄ　Ｎｕｍｂｅｒの略で試料１
ｇ中の全酸性分を中和するのに要するＫＯＨＯｍｇ数、
不溶画分はＪＰＩ−５３−１８に示すペンタン不溶画分
なる成分の重量（％）をいう。

ＴＢＮは清浄分散剤の能力を示す指標で、わずかでもあ
ればこの能力があるものと考えて良い。

ＴＡＮは主として潤滑油の熱劣化度を示し、ブローバイ
ガス劣化ではほとんど増加しない。不溶画分は熱劣化と
ブローバイガス劣化の両メカニズムによって発生し、潤
滑油劣化の代表指標と考えられる。

次に、このように構成した内燃機関の潤滑油清浄装置の
作用を第４図及び第５図に基づいて説明する。

コントローラ１９はステップ１００でキースイッチ（イ
グニッションスイッチ）の操作信号を入力して、エンジ
ンが作動中でないと、ステップ１０１で内蔵した間欠タ
イマＴＩをオフ状態にするとともに潤滑油補給ポンプ１
４をオフ状態にする。

コントローラ１９はエンジンが作動中ならばステップ１
０２で間欠タイマＴ１をオン（駆動）させるとともに潤
滑油補給ポンプ１４の駆動を開始させる。

そして、コントローラ１９はステップ１０３でオイルレ
ベルセンサ２８によるオイルレベルが上限値以上か判断
し、上限値以上ならばステップ１０４で第５図に示すよ
うに、潤滑油補給ポンプ１４のオン時間ｔ。Ｎ＝ａｌ、
潤滑油補給ポンプ１４のオフ時間ｔ。ｖｖ＝ｂｌを設定
する。又、コントローラ１９はステップ１０５でオイル
レベルセンサ２８によるオイルレベルが上限値以下で中
間値以上ならばステップ１０６で第５図に示すように、
ｔｏＮ＝ａ　２．　　ｔ６ｖｖ　＝ｂ　２を設定する。

さらに、コントローラ１９はステップ１０７でオイルレ
ベルセンサ２８によるオイルレベルが中間値以下で下限
値以上ならばステップ１０８で第５図に示すように、ｔ
ｏＮ＝ａ　３．　　ｔｏｒｙ　＝ｂ　３を設定する。

さらに、コントローラ１９はオイルレベルが下ｆｆｌ値
以下ならばステップ１０９で第５図に示すように、Ｌ□
Ｈ＝ａ　４．　　ｔｏｙｒ　＝ｂ　４を設定する。

ここで、ａ　１　／　ｂ　１　＜　ａ　２　／　ｂ　２
　＜　ａ　３　／　ｂ　３＜　ａ　４　／　ｂ　４とな
る様設定する。

そしてコントローラ１９は、ステップ１１０でＴＢＮセ
ンサー２９によるＴＢＮ値が２以下であるか判断し、２
以上であればポンプ１８の作動をしない。２より小さい
場合は、ステップ１１１でＴＢＮ値が０．５以下である
か判断し、０．５より大きければステップ１１３で第５
図に示す様、添加剤補給ポンプ１８のオン時間ｔ。Ｎ＝
ｄｌ、添加剤補給ポンプ１８のオフ時間ｔ。、、−ｅｌ
を設定する。ＴＢＮ値が０．５以下であるならステップ
１１２でＴＢＮ値がＯであるか判断し、０より大きけれ
ばステップ１１４で第５図に示す様、添加剤補給ポンプ
１８のオン時間ｔ。、＝ｄ２．添加剤補給ポンプ１８の
オフ時間ｔ。ｙＦ＝８２を設定する。

ＴＢＮがＯであると判断されたなら、ステップ１１５で
第５図に示す様添加剤補給ポンプ１８のオン時間ｔ。５
＝ｄ３．添加剤補給ポンプ１８のオフ時間り。ＦＦ＝ｅ
３を設定する。

ここで、添加剤補給ポンプのＯＮ、ＯＦＦタイマーはｄ
　１　／　ｅ　１　＜　ｄ　２　／　ｅ　２　＜　６３
　／　ｅ　３となる様設定する。

次に、コントローラ１９はステップ１１６で不溶解分検
出センサー２７で潤滑油の不溶解骨が０゜５ｗｔ％以上
か否かを判別し、０．５　ｗ　ｔ％以上になったときは
ステップ１１７に示す様にオイルポンプ３を駆動してオ
イルパンｌ内の潤滑油を循環させる。この時の循環量は
、この循環系内の滞留時間が２時間以上になる様に設定
する。

コントローラ１９はこの潤滑油の循環に伴い、凝集剤補
給ポンプ７を駆動して潤滑油の循環量の約１〜３％程度
の凝集剤６を補給する。この凝集剤６は潤滑油中に分散
する不溶解骨を凝集して巨大化させる。即ち、ブローバ
イガス劣化によって生じた含窒素重合体、熱劣化によっ
て生じた炭化水素重合体、ブローバイガス成分内のカー
ボン分等で構成される数１００人程度の大きさの不溶解
骨を凝集し数１０〜数１００μまで粒成長させる。

そして、数１０〜数１００μまで凝集した不溶解骨が濾
過フィルタ９で濾過される。

又、凝集作用に寄与しなかった過剰な凝集剤６は吸着剤
１０で除去され、オイルパン１内へ流れ込まない。

そして、コントローラ１９はステップ１１８で不溶解分
検出センサー２７で潤滑油不溶解骨が０゜１　ｗ　ｔ、
％以下か否かを判別し、０．１　ｗ　ｔ％以下になった
ときはステップ１１９に示す様にオイルポンプ３及び凝
集剤補給ポンプ７の駆動を停止し、ステップ１２０に示
す様に添加剤補給ポンプ１８により、吸着剤１０で除去
され不足している添加剤をタイマーｔｏＮ＝ｄ４でコン
トロールして補給する。

尚、本実施例において、潤滑油中のＴＢＮ値が０より大
きくなるように制御する理由は、潤滑油の劣化の進行具
合を示す第６図及び第７図から分るように、ＴＢＮがＯ
となった時点からＴＡＮ及び不溶解骨が急激に増加する
からである。これは、ＴＢＮがＯとなると添加剤中の酸
中和能力や微粒子分散能力が衰えるからである。また、
潤滑油中のＴＢＮ値が２より小さくなるように制御する
理由は、内燃機関の摩耗量とＴＢＮの関係を示す第８図
から分かるように、ＴＢＮが２を超えると摩耗量が増加
するからである。第６図及び第７図では、エンジンオイ
ルの温度が１４０°Ｃの場合のデータが示しである。ま
た、第８図のデータは、５０００ｋｍ以上実車走行した
劣化オイルにカルシウムフォスフェートを主成分とした
添加剤を添加した後、四球摩耗試験で試料片摩耗による
重量変化量から求めたものである。

次に、本実施例の効果を確認するために、以下のような
実験を行った。添加剤を含む潤滑油をほぼ連続の状態で
補給した場合（走行路！６００ｍ毎に０．０７５ｃｃ（
時速６０ｋｍであれば３６秒毎に添加））、連続に近い
状態で補給した場合（４４ＣＩ毎に０．５ｃｃ（時速６
０ｋｍであれば４分毎に添加））断続的に補給した場合
（４００ｋｍ毎に５０ｃｃ）、−時的に補給した場合（
８０００ｈ毎に１りの実車試験の結果を第９図及び第１
０図に示す。これによると同じ量の割合の補給の場合、
添加補給間隔が狭い程、即ち、連続添加に近い程、ＴＢ
Ｎを維持し、ＴＡＮを下げ、不溶解骨の発生を抑止する
ことができ、潤滑油のロングライフ化を図ることができ
る。

ただし、−回の添加量が一滴相当量の０．３　ｃｃより
小さくなるように添加間隔を狭くしても大差は認められ
ない。

しかし、潤滑油の連続に近い補給だけではＴＢＮの維持
に限りがあるので、添加剤補給をＴＢＮ＝０．５を目標
にＴＢＮ＝２より連続に近い補給を行ない、ＴＢＮがＯ
とならない様に補給量を調整した。

また、不溶解骨が０．５　ｗ　ｔ％以上になったら潤滑
油を凝集剤添加−濾過フィルター吸着フィルタの作用を
行なうバイパス回路に通し、不溶解骨が０、１　ｗ　ｔ
％以下になったらこの潤滑油バイパス回路を停止し、不
足する添加剤を加える様にした。

その結果を第１１図、第１２図に示す。

これによると、ＴＢＳの維持がより行なわれることから
ＴＡＮの上昇抑制、不溶解骨の発生抑制という添加剤の
連続に近い補給の効果、バイパス回路によるＴＡＮの低
下、不溶解骨の低下という凝集剤添加−濾過フィルター
吸着フィルタの効果があることがわかる。

さらに、本実施例における分離剤添加手段、濾過手段、
吸着手段の効果を確認するため、次の実験を行った。

ガソリンエンジン車にて約７０００ｈ実車走行した劣化
潤滑油約４２を約数ｃｃ／分で送り込み、この量の約２
％となるように、分離剤であるＮｎブチルジェタノール
アミンを添加し、濾過フィルタ９で不溶解骨を除去した
。このような処理後の潤滑油の光透過率の測定結果を第
１３図に示す。

この第１３図にて明らかなように、凝集剤添加処理後の
潤滑油は処理前の潤滑油に比べ光透過率が２．８％から
５１．３％へと上昇し、透明度が良くなることが確認で
きた。又、同様に、凝集ペンタン不溶解骨を測定した結
果を第１４図に示す。この第１４図から明らかなように
、凝集剤添加処理により凝集ペンタン不溶解骨が１．５
６％から０．０５％へと低減した。

このように本実施例では、内燃機関の潤滑油の循環経路
中において凝集剤６（分離剤）を投入し、潤滑油中の微
細な不溶解骨を集積して巨大化させ、濾過フィルタ９に
て巨大化した不溶解骨を分離した。さらに、吸着剤１０
により濾過フィルタ９を通過する過剰な凝集剤６を吸着
するようにした。

その結果、内燃機関の潤滑油の劣化に伴う不溶解骨を除
去することができ、潤滑油のメンテナンスフリー化を図
ることができ名。

尚、この実施例の応用例としては、凝集剤タンク５及び
凝集剤補給ポンプ７を廃止し、容器８内の濾過フィルタ
９の上流側に、例えば、ＣＭＣ（カルボキシメチルセル
ロース）といった固体で水分を含むと粘着性状を示す分
離剤としての粘着剤を約２００ｇを配置してもよい。そ
して、流れ込んでくる劣化した潤滑油の不溶留分はこの
粘着剤に粘着し堆積する。これは潤滑油中の水分がＣＭ
Ｃに含水され、ＣＭＣが一部ゲル状となり粘着性を持つ
ため起こるためと考えられる。尚、ＣＭＣの配置につい
ては濾過フィルタ９の繊維表面への添着といった方法で
もよい。

凝集剤の代わりに固体粘着剤である粒子状のＣＭＣを約
２０ｗｔ％で処理した場合の光透過率の測定結果を第１
３図最古に、又、凝集ペンタン不溶画分の測定結果を第
１４図最古に示す。第１３図及び第１４図から明らかな
ように、粒子状のＣＭＣを使用した場合にも同様な効果
があることが分かる。

又、他の応用例として、分離剤としての凝集剤は−ＯＨ
基を持つアミンであれば他のものであってもよく、例え
ば、トリエタノールアミン２％溶液で同様な実験を行っ
たところ光透過率が３．７％から４４％へと向上した。

その他の例としてトリイソプロパツールアミン、ジイソ
プロパツールアミン、Ｎ−ベンジルエタノールアミンで
もよい。

さらに、凝集剤としてアミド基（−Ｃｏ−ＮＨ，）をも
つ化合物であってもよく、例えば、アゾジカルボンアミ
ドの場合、光透過率が３．７％から１８％へと向上し、
メタクリルアミドの場合、３．７％から４４．７％へと
向上した。

又、補給する添加剤成分は、潤滑油内に入っている成分
、例えば粘度指数向上剤、清浄分散剤。

油性向上剤、酸化防止剤、消泡剤から成る組合せである
が劣化によって失われ易い成分、例えば清浄分散剤、油
性向上剤、酸化防止剤の組合せでもよい。

さらに、上記実施例におてい添加剤成分は油劣化防止に
役立つ添加剤を用いているが、摩擦低下に効く添加剤、
例えばＭｏＤＴＰ　（モリブデンジチオフォスフェート
）、ＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメイト）とい
ったものを潤滑油や添加剤成分に入れて継続添加しても
よい。

次に、本発明の第２実施例を説明する。

第１５図に示すように、オイルパン３１には配管材３２
を介して添加剤３３を入れた約５００　ｃｃ前後のポリ
プロピレン製添加剤タンク３４が接続され、その配管途
中には添加剤３３をオイルパン３１内に供給するための
補給手段としての添加剤補給ポンプ３５が設けられてい
る。添加剤３３は不足する添加剤、例えばカルシウムフ
ェネート等の塩基性フェネート類を潤滑油で希釈したも
のである。又、オイルパン３１には配管材３６が接続さ
れ、循環ポンプ３７によりオイルパン３１内の潤滑油を
循環できるようになっている。循環ポンプ３７は直流１
２Ｖで吐出量が約３０ｃｃ／ｓｅｃの回転式ポンプが使
用されている。又、配管材３６の途中には劣化潤滑油内
の不溶留分を除去するフィルタ３日が挿入されている。

このフィルタ３８は、例えばφ１■、長さ３〜５閣とい
った粒状活性白土的２００ｇの吸着フィルタが使用され
る。

オイルパン３１内にはオイル性状センサ３９が設けられ
、同センサ３９は潤滑油に高電圧を印加してその電流値
を測定したものとＴＢＮ−電流値の相関からＴＢＮの低
下を検出する点は、前記第１実施例と同様である。

補給制御手段としてのコントローラ４０はオイル性状セ
ンサ３９と接続されるとともに、ポンプ３５．３７と接
続されている。

次に、このように構成した内燃機関の潤滑油清浄装置の
作用を第１６図に基づいて説明する。

コントローラ４０はステップ２００でキースイッチ（イ
グニッションスイッチ）からの信号によりエンジンが作
動してないことを検出するとステップ２０１でオイル性
状センサ３９の検出を停止させ、又、エンジンが作動し
ているとステップ２０２でオイル性状センサ３９を検出
動作させる。

又、コントローラ４０はステップ２０３でオイル性状セ
ンサ３９によりＴＢＮ値が０．１未満か判断し、０．１
未満ならばステップ２０４で内蔵したタイマＴ１を駆動
させる。その後、コントローラ４０はステップ２０５で
循環ポンプ３７を駆動させ潤滑油を循環させ白土フィル
タ処理を行う。さらに、コントローラ４０はステップ２
０６でタイマＴ１が所定の時間ａ１以内か判定し、以内
であればステップ２０５に戻る。

つまり、以上潤滑油内に清浄分散剤が残っておりＴＢＮ
値が一定値以上（０，１以上）であるとき、フィルタ３
８は作動させず、ＴＢＮの値が一定値以下（０，１未満
）のとき有効な清浄分散剤がほとんど使用されたものと
判断し、フィルタ３８を働かせるため循環ポンプ３７を
作動させる。このフィルタ３８は発生している不溶解骨
を除去する働きがあり、劣化潤滑油はこのフィルタを１
巡以上循環させられ処理される。

コントローラ４０はステップ２０６で内蔵したタイマＴ
Ｉが所定の時間８１以上経過したことを判断すると、ス
テップ２０７で循環ポンプ３７の駆動を停止し、ステッ
プ２０８で内蔵したタイマＴ２の駆動を開始させる。そ
して、コントローラ４０はステップ２０９で添加剤補給
ポンプ３５を駆動し、さらにステップ２１０でタイマＴ
２が所定の時間３２以上か判定し、以下であればステッ
プ２０９に戻る。コントローラ４０はステップ２１０で
タイマＴ２が所定の時間８２以上経過したことを判断す
ると、ステップ２１１で添加剤補給ポンプ３５の駆動を
停止する。

つまり、添加剤補給ポンプ３５によりタンク３４に入っ
ているカルシウムフェネートといった清浄分散剤成分を
含む添加剤を補給してＴＢＮ値が一定値以上（０，１以
上）に引き上げられる。

以後、前述したＴＢＮの検出動作がエンジン作動期間中
繰返される。

さらに、以下の実験を行った。２０００ｃｃｌＧＥＵエ
ンジンのガソリン自動車を走行させ、ＴＢＮが０．１以
下になったとき劣化潤滑油を白土２００ｇを充填したフ
ィルタに３０ｃｃ／ｓｅｃの速度で通しほぼ１巡処理し
た後、この処理を止め、カルシウムフェネート等清浄分
散剤を潤滑油で希釈してＴＢＮ＝２０前後になる添加剤
成分を潤滑油量的４２のＴＢＮが０．１に上昇するよう
約２０ｃｃ添加する。同様な操作を繰り返し行いこの場
合の走行距離と凝集ペンタン不溶解骨の関係を調査した
。これを第１７図及び第１８図に示す。第１８図に示す
ように、走行路１１６０００ｋｍにおいて約１／１５（
第１８図において、０．１５／２．２）まで不溶解骨を
押さえることができる。

このように本実施例は、コントローラ４０（制御手段）
がオイル性状センサ３９（検出手段）による潤滑油の劣
化度に応じて活性白土吸着フィルタを用いた浄化フィル
タを作動させるとともに、添加剤補給ポンプ３５（補給
手段）を制御して添加剤を補給するようにした。その結
果、清浄分散剤は塩基性であるためＴＢＮ値を上げるが
、直径数１０から数１００人の大きさである細かい不溶
解骨をミセル状に取り囲み、これを油中に分散させてス
ラッジ分の発生を抑止する働きをする。その他に発生す
る酸の中和、窒素化合物の生成抑止。

窒素化合物の重合反応抑止といった働きも行う。

ＴＢＮが残っているとき、即ち、清浄分散剤が残ってい
るとき、この働きを活かし、ＴＢＮが下がったとき急激
に増加する不溶解骨を除去し、その後添加剤を補給して
ＴＢＮを上げ潤滑油のロングライフ化が図られる。

尚、この実施例の応用例としては、劣化した潤滑油を浄
化する方法として、活性白土等吸着剤を用いたが静電気
を応用したフィルタを用いてもよい。すなわち、例えば
、２■の距離のある対向する電極に約３ｋＶＯ高電圧を
かけ電極間にスペーサーの役割をする孔径１０μ前後の
繊維状の濾過フィルタ、テフロン製の孔径０．１μ前後
の多孔質膜をはさんだ構造としてもよい。

次に、本発明の第３実施例を第１９図及び第２０図を用
いて説明する。

第１９図に示すように、オイルパン４１には配管材４２
を介して３つのタンク４３，４４．４５が接続され、タ
ンク４３には潤滑油の酸化を抑制する働きを持つ酸化防
止剤（ＺｎＤＴＰ等）４６が、タンク４４には塩基性添
加剤（金属系スルホネート等）４７が、タンク４５には
分散剤（コハク酸イミド等）４８が入っている。又、配
管途中には補給手段としてのポンプ４９，５０．５１が
それぞれ設けられ、各ポンプ４９，５０．５１を駆動す
ることにより酸化防止剤（ＺｎＤＴＰ等）４６．塩基性
添加剤（金属系スルホネート等）４７、分散剤（コハク
酸イミド等）４８をオイルパン４１内に供給することが
できるようになっている。

オイルパン４１にはオイル性状センサ５２，５３．５４
が設けられ、センサ５２は潤滑油の全酸価（ＴＡＮ）を
、センサ５３は潤滑油の全塩基価（ＴＢＮ）を、センサ
５４は潤滑油の不溶画分濃度を検知する。より具体的に
は、センサ５２は銅薄膜をセラミック基板上に蒸着等で
付設し、酸性物質による腐食進行で生ずる抵抗変化を利
用したもの、あるいは特殊なイオン透過膜が使用され、
非水溶媒中でのＨ゛イオン濃度測定することにより直線
的な関係にある全酸価を測定するものである。センサ５
３は単一パルス状にオイルに高電圧を印加し、その時の
オイルの導電率の変化を利用したもので、オイル中に含
まれる塩基性物質は電気的導電性を持っているものが多
く、この特性により電流値の増減を計測することでオイ
ル中の全塩基価（油中の塩基性物質の量を表す）を測定
するものであり、前記第１実施例で使用したものと同じ
ものである。センサ５４は光透過を利用したもので、油
中の不溶画分濃度が高くなるに従って光の透過率が低下
する原理を利用したものであり、発光素子としては発光
ダイオード（ＬＥＤ）。

受光素子としてはシリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）
を組み合わせている。

センサ駆動検出回路５５は各オイル性状センサ５２．５
３．５４を駆動して同センサ５２，５３゜５４からの検
出信号を入力する。制御手段としての演算回路５６はセ
ンサ駆動検出回路５５を介して各オイル性状センサ５２
，５３．５４の検出値を入力するとともに走行距離セン
サ（図示路）からの走行距離信号を入力する。又、演算
回路５６はポンプ４９，５０．５１を駆動して酸化防止
剤４６、塩基性添加剤４７１分散剤４８を注入させるよ
うになっている。

判別回路５７はセンサ駆動検出回路５５を介して各オイ
ル性状センサ５２，５３．５４の検出値を入力するとと
もに、走行距離センサからの走行距離信号及びエンジン
回転数センサ（図示路）からのエンジン回転数信号を入
力する。又、判別回路５７には警報ランプ５８が接続さ
れている。

次に、このように構成した内燃機関の潤滑油清浄装置の
作用を第２０図に基づいて説明する。

まず、センサ駆動検出回路５５は各オイル性状センサ５
２，５３．５４を駆動して検出動作を行わせる。そして
、演算回路５６はオイル性状センサ５２，５３．５４に
よるＴＡＮ値、ＴＢＮ値。

不溶画分濃度が１つでも設定領域から外れると、ポンプ
４９，５０．５１を駆動して酸化防止剤４６、塩基性添
加剤４７９分散剤４８を注入する。

尚、ＴＢＮ値の設定領域は、ＴＢＮが０と２の間となる
ような設定値を選べばよい。この注入量、即ち、ポンプ
４９，５０．５１の駆動時間（オン時間）は、最適注入
量（ポンプオン時間）として予め実験的に求められてい
る。

即ち、センサ５２からのオイル中の酸性物質の量を示す
全酸価の信号に対応してオイルの酸化を抑制する働きを
持つ酸化防止剤ＺｎＤＴＰが注入され、センサ５３から
の全塩基価に対しては全塩基価が潤滑油中に生成する酸
性物質への中和能力を示す塩基性物質の量を表すもので
あるので塩基性添加剤（金属系スルホネート）が添加さ
れる。

又、センサ５４による不溶画分濃度に対してはその濃度
の増加率（不溶画分濃度増加分／前回注入したときから
の走行距離の増加分）に対しである設定値を超えた場合
には、分散剤（コノｈり酸イミド）が注入される。

尚、添加剤の注入は、無制限に注入するとオイルパン４
１内で液面がオーバフローする可能性があるので、演算
回路５６に入力される走行距離信号により前回注入した
時点からの距離数を求め、これにより概略のオイル消費
量を推定しそれに応じて各ポンプ４９，５０．５１の合
計の駆動時間を制限するようになっている。

一方、判別回路５７はオイル性状センサ５２゜５３．５
４からの信号によりオイル性状の悪化方向への信号変化
分と、積算走行距離と積算エンジン回転数に基づくそれ
ぞれの設定値とをそれぞれ比較し、そのうち１つでも設
定値を超えた場合、警報ランプ５日を点灯させる。これ
により乗員（ユーザ）は潤滑油の交換時期を知ることが
できる。尚、判別回路５７は、１度警報ランプ５８を点
灯すると、その内容をメモリに記憶し、エンジンを停止
し再始動した場合でもすぐに点灯させるようになってい
る。

このように本実施例は、内燃機関の潤滑油の複数種類の
性状を検出するオイル性状センサ５２゜５３．５４　（
検出手段）と、内燃機関の潤滑油に各種の添加剤成分を
補給するポンプ４９，５０゜５１　（補給手段）と、オ
イル性状センサ５２．５３．５４による潤滑油の性状に
応じてポンプ４９゜５０．５１を制御して所定の添加剤
成分を補給する演算回路５６（制御手段）とを設けた。

その結果、潤滑油は必然的に内燃機関の運転時間が増加
する乙こ従って劣化が進むことにより、ある一定距離走
行毎に交換するのが一般的であったが、潤滑油の状態を
検知しその状況に応じて各種添加剤を必要な量だけ添加
することにより、潤滑油の寿命を長く保持することがで
きる。又、警報ランプ５８により内燃機関に大きなダメ
ージを与える前に交換時期を乗員（ユーザ）に知らせる
ことができる。

なお、上記第１乃至第３実施例において、潤滑油の温度
、エンジン回転数、トルク等の内燃機関の負荷を検出し
てエンジンオイルの消費量を算出し、それに応じて添加
剤の添加量を補正するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、より確実に潤滑油
のメンテナンスフリー化を図ることができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示す概略図、
第２図は上記第１実施例の検出手段を示す平面図、第３
図は潤滑油のＴＢＮ値とｉｉ流値との関係を示すグラフ
、第４図は上記第１実施例の作動を示すフローチャート
、第５図は上記第１実施例の作動を示すタイミングチャ
ート、第６図は潤滑油の劣化に伴うＴＡＮ値と不溶解骨
の変化を示すグラフ、第７図は潤滑油の劣化に伴うＴＢ
Ｎ値の変化を示すグラフ、第８図は潤滑油のＴＢＮ値と
内燃機関の摩耗量との関係を示すグラフ、第９図乃至第
１４図は上記第１実施例の効果を確認するための実験デ
ータを示すグラフ、第１５図は本発明の第２実施例の全
体構成を示す概略図、第１６図は上記第２実施例の作動
を示すフローチャート、第１７図及び第１８図は上記第
２実施例の効果を１４認するための実験結果を示すグラ
フ、第１９図は本発明の第３実施例の全体構成を示す概
略図、第２０図は上記第３実施例の作動を示すタイミン
グチャートである。 ７・・・分離剤添加手段、９・・・濾過手段、１０・・
・吸着手段、１８・・・補給手段、１９・・・制御手段
、２９・・・検出手段。 第 図 ＴＢＮ　（ｋＯＨｍｇ／ｇ） 瀉 図 −−−−−８０００ｋｍ　番瀾４ｍ −−−−−４００ｋｍ毎埋屑潰 −−−−−４ｋｒｎ　％：１１１；４賄−−−−−６０
０ｍ　＠瀾擾清 １又　　　　　二派力Ｄ ５０ｃｃ　　　埠１１１０ ０．５ｃｃ　　　助トカ０ ０．０７５ｃｃ者加 乏　　竹　デ巨　　゛駕亀 瀉１０図 （にｍ） 才イＬ Ａト１ｔｏＫ％玉里 縄１ 第１３ 図 Ｕ 篤 ５ 図 声ヒイ１ヱ巨蔦稙（ｋｍ） 第 ７ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）潤滑油の循環経路中に配置され、該潤滑油に電圧
   を印加して電流値により該潤滑油のＴＢＮ（全塩基価）
   値を検出する検出手段と、 前記潤滑油に添加剤を補給する補給手段と、前記検出手
   段により検出された前記潤滑油のＴＢＮ値に応じて前記
   補給手段における添加剤の補給を制御する制御手段と を備えることを特徴とする潤滑油清浄装置。
2. （２）前記制御手段は、前記潤滑油のＴＢＮ値が０と２
   の間となるように前記補給手段を制御することを特徴と
   する請求項１記載の潤滑油清浄装置。
3. （３）前記潤滑油中の不溶解分を凝集又は粘着にて分離
   するための分離剤を、前記潤滑油に添加する分離剤添加
   手段と、 該分離剤添加手段の下流に設けられ、前記分離剤によっ
   て分離された不溶解分を濾過する濾過手段と、 該濾過手段の下流に設けられ、過剰な前記分離剤を吸着
   する吸着手段と を備えることを特徴とする請求項１または２記載の潤滑
   油清浄装置。