JPH0333210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は潤滑油のレベルと性能と測定する方法
およびその装置に関するものである。 従来、自動車等の機械的摩擦部に用いられる潤
滑油、例えばエンジンオイルやミツシヨンオイル
などは、その使用過程で潤滑油の性状が除々に変
化し、潤滑性能が劣化してくる。 この潤滑油の性能劣化は潤滑油をそこなうばか
りでなく、機械的機構部を酸化させる原因とな
る。 従つて、従来は、自動車等においては一定距離
走行後に潤滑油を交換するか、もしくは潤滑油の
色や手ざわり（指先で触れる）から官能的にその
性能劣化の度合を判別していた。 更に潤滑油の性能劣化の尺度として、潤滑油の
粘度測定や、潤滑油中の酸価、塩基価あるいは残
留炭素および不溶解分などを定量的に測定してい
た。 しかし、前者は人間による官能的評価であり、
潤滑油の性能劣化を判断するに到らない。 後者は、化学的測定手法であり、定量分析に多
大な時間を費やすと共に、測定器自体が複雑とな
るため実用的でない。 又、上記潤滑油中に含まれる残留炭素や誘電体
物質の増加に伴う電気的測定手法として、該潤滑
油の導電率や誘電率を測定し、潤滑油の性能を評
価する手段もある。 しかし、潤滑油の導電率もしくは誘電率の変化
は、自動車等の使用条件および潤滑油中に含まれ
る添加物の成分等によつて大きく変化するため、
単に導電率もしくは誘電率のみを測定しても潤滑
油の性能劣化を的確に判断することはできなかつ
た。 更に、自動車等の潤滑油においてエンジンオイ
ルや、ミツシヨンオイルなどは、その使用過程
で、内燃機関内で燃えたり、あるいは、機械的接
合部例えばエンジンカバー部などから漏れたりし
て、その量は除々に減少してくる。 この潤滑油量の減少は、内燃機関に対して、焼
付きを発生させる原因ともなり、適時油量を検査
することは重要である。 従来、この潤滑油量は、潤滑油が満たされてい
る容器中に、棒状のレベルゲージを挿入し、潤滑
油の付着位置から、目視によつてその量を検査し
ていた。 本発明は従来の各種欠点を改善するものであつ
て、潤滑油のレベルを正確かつ簡便に測定するこ
とができ、しかも潤滑油の性能、汚損状態および
その使用限界と潤滑油量とを併せて測定すること
ができる極めて有効な測定方法およびその装置を
提供することを主たる目的とする。 また、本発明の他の目的は、潤滑油に臨せる一
対の電極に、パルス電圧を印加し、前記電極と潤
滑油との接触面積により変化する当該電極間の潤
滑油の過渡応答特性の差異から、潤滑油の油面レ
ベルを電気的に測定する方法およびその装置を提
供することにある。 さらに本発明の他の目的は、潤滑油に臨ませる
一対の電極と、前記潤滑油の温度を測定する手段
と、該温度測定手段の出力に応じて動作し、前記
電極にパルス電圧を印加する電圧源と、前記電極
間の潤滑油の過渡応答電流を検出する電流検出手
段と、該過渡応答電流の任意位置におけるピーク
電流値、該ピーク電流値のピーク位置から一定時
間内における電流変化量および前記ピーク電流値
と前記電流変化量との比率の少なくとも一つを測
定する処理回路手段と、前記電流ピーク値を潤滑
油のレベルとし、また前記比率値を潤滑油の性能
として表示する表示手段とから成る潤滑油のレベ
ルと性能の測定方法および装置を提供することに
ある。 本発明の目的は、前記潤滑油の過渡応答電流の
任意位置におけるピーク電流値を、前記電極と潤
滑油との接触面積に換算し、潤滑油の油面レベル
として表示する油面レベル表示手段とから成る潤
滑油の油面レベル測定装置を提供することにあ
る。 また本発明の目的は、前記油面レベル表示手段
において、潤滑油の性状による前記過渡応答電流
の任意位置における電流ピーク値を基準値とし
て、測定時における前記電流ピーク値の低下量を
測定し、該電流ピーク値の低下量を油面レベルに
変換し、表示する潤滑油のレベルと性能の測定装
置を提供することにある。 更に、本発明の目的は、前記電流ピーク値と前
記電流変化量との比率値によつて、前記電流ピー
ク値の低下量を補正し、潤滑油の性能にかかわら
ず適確な油面レベルを測定できるようにした潤滑
油のレベルと性能の測定装置を提供することにあ
る。 本発明の目的は、前記電極を、潤滑油の流動、
流通する部位に配設し、該電極間に異物が堆積し
ないようにしたことを特徴とする潤滑油のレベル
と性能の測定装置を提供することにある。 また、本発明の目的は、前記電極は潤滑油に臨
まされるため、該潤滑油中に含まれる酸や塩基に
よつてふ蝕されない、例えばアルミニウムやステ
ンレスなどの材料からなることを特徴とする潤滑
油のレベルと性能の測定装置を提供することにあ
る。 そして、本発明は、測定すべき潤滑油が所定の
温度にあるとき油温検出手段により当該油温を検
出して該油に臨ました少なくとも一対の電極に電
源手段よりパルス電圧を印加し、該電極間に介在
する潤滑油の性状に応じて該電極間に流れる過渡
応答電流を電流検出手段により検出すると共に、
該過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
値、該任意位置における一定時間内の電流変化量
および前記電流ピーク値と電流変化量の比率の少
なくとも一つを処理回路手段により演算し、前記
電流ピーク値を潤滑油のレベルとし、また前記比
率値を潤滑油の性能として表示手段により表示
し、当該過渡応答電流値から潤滑油のレベルと性
能を測定することを特徴とする潤滑油のレベルと
性能の測定方法である（以下第１発明と称する）。 また、本発明は、測定すべき潤滑油に臨ました
少なくとも一対の電極と、 該油が所定温度にあるとき当該油温を検出する
油温検出手段と、 該油温検出手段により付勢されて前記電極にパ
ルス電圧を印加する電源手段と 該電極間に介在する潤滑油の性状に応じて該電
極間に流れる過渡応答電流を検出する電流検出手
段と、 該過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
値、該任意位置における一定時間内の電流変化量
および前記ピーク値と電流変化量の比率の少なく
とも一つを演算する処理回路手段と、 前記電流ピーク値を潤滑油のレベルとし、また
前記比率値を潤滑油の性能として表示する表示手
段とから成り、 当該過渡応答電流値から潤滑油のレベルと性能
を測定することを特徴とする潤滑油のレベルと性
能の測定装置（以下第２発明と称する）。 さらに、本発明は、前記表示手段が、前記潤滑
油の過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
値を前記電極と潤滑油との接触面積に換算し潤滑
油のレベルとして表示するレベル表示手段である
ことを特徴とする潤滑油のレベルと性能の測定装
置である（以下第２発明の第１態様と称する）。 前記第２発明において、レベル表示手段は前記
潤滑油の過渡応答電流の任意位置における電流ピ
ーク値を基準値として、測定時における電流ピー
ク値の低下量を測定し該低下量を潤滑油のレベル
に変換し潤滑油のレベルとして表示する手段であ
ることを特徴とする潤滑油のレベルと性能の測定
装置である（以下第２発明の第２態様と称する）。 また、第２発明において、前記表示手段は、前
記電流ピーク値と電流変化量との比率値によつて
前記電流ピーク値の低下量を補正して潤滑油のレ
ベルを測定表示する手段であることを特徴とする
潤滑油のレベルと性能の測定装置である（以下第
２発明の第３態様と称する）。 上記構成からなる各発明の測定方法および装置
によれば、潤滑油のレベルを的確かつ簡便に測定
でき、さらに加えて潤滑油自体の性状、その汚損
状態、および使用限界などをも直接的に正確に信
頼性高く測定できることから石油の省資源に対し
て、社会的に大きく貢献できるものである。 更に、本発明の測定方法および装置を車載する
ことにより、運転者自から潤滑油の状態を感知で
きることから、自動車の性能向上、安全性、更に
は燃費の向上につながり、極めて大きな効果を奏
するものである。 以下図面にもとづいて本発明の潤滑油の性能測
定方法およびその装置の原理および具体的な実施
例について詳述する。 第１図にもとづいて、本発明の基本原理を説明
する。一対の電極に臨ました潤滑油などの誘電体
物質は第１図ａの等価回路Ｉで示され、潤滑油の
持つ内部抵抗γと、比誘電率Esによる容量Ｃで
現わされる。この等価回路Ｉにおいて、電源Ｅか
らスイツチＳによつて第１図ｂの如き、ステツプ
電圧Ｖを印加すると、等価回路Ｉにはｉ≒Ｖ／γ₀ exp（−ｔ／γ₀C）＋Ｖ／γなる過渡応答電流が流れる
。 この電流ｉを第１図ｂの電流波形によつて詳述す
る。 一対の電極に電圧Ｖを印加した直後には回路抵
抗γ₀によるＶ／γ₀なる電流が流れるが、時間の経過 と共に電流は指数関数的に減少してゆく。しか
し、その後緩慢な変化を示す定常電流Ｅ／γが流
れる。この定常電流は、誘電体物質にパルス電圧
を印加した時の当該誘電体物質の抵抗値γによつ
て生じるものである。 ここで、γ₀とＣは潤滑油の性能による変数であ
り、その種類や性状よつて大きく変化する。例え
ば過渡応答電流ｉにおいてＡ特性はγ₀が小さくＣ
が大きい場合であり、Ｂ特性はγ₀が大きく、Ｃが
小さい場合である。 Ａ特性において、過渡応答電流の一定時間内に
おける該電流の初期値をip₁、一定時間後の電流
をim₁とすると、ip₁は、誘電体物質中のγ₀すなわ
ち導電率によつて依存され、又、電流ｉの変化値
すなわちip₁−im₁は、潤滑油の誘電率の変化に依
存される。従つてip₁が大きい場合には、潤滑油
中に金属粉や残留炭素などが多く、導電率が高い
ため、電気的抵抗が小さく、ip₁−im₁（以下変差
△ｉで示す）が大きい場合には、潤滑油中の導電
率の変化が小さく、電気的容量Ｃが小さいと云え
る。 以上の過渡応答電流特性から、Ａ特性とＢ特性
を比較すると ｏ ip₁＞ip₂ ｏ ip₁−im₁＜ip₂−im₂ なる関係から、Ａ特性の潤滑油は、Ｂ特性にくら
べて、導電率が大きく、その変化量が小さいと判
別できる。 この潤滑油における過渡応答電流を実際のエン
ジンオイルによつて測定した一例を第２図に示
す。 第２図ａは未使用のオイル、ｂは8000Km走行
後、ｃは17000Km走行後のそれぞれの電流特性
である。 それぞれの電流波形から前記ipとip−imすなわ
ち△ｉを求めると

【表】 となり、ipは走行距離に比例して増加、△ｉは走
行距離に比例して小さくなつてゆくことがわか
る。 ipの増加は、エンジンオイル等の潤滑油は、そ
の使用過程で、金属粉の混入や残留炭素が増加
し、導電率が除々に高くなつてゆくものと考えら
れる。 更に△ｉの低下は、その使用過程において、水
分や不溶解分などの影響により、オイル自体の導
電率の変化が除々に小さくなつてゆくものと考え
られる。すなわち、誘電体物質の過渡応答電流に
おける任意位置のピーク電流値は、誘電体物質中
の導電率に比例した性状、例えば潤滑油において
は、潤滑油中に含まれる金属粉、残留炭素、不溶
解分などの混入異物および潤滑油の性能向上に使
われる添加剤などの分子が解離あるいは電離して
生じる荷電粒子の量に依存する。従つて、ipの増
加は、潤滑油では、その性能低下を示す手段とな
る。更に複数の誘電体物質によるipの比較によ
り、当該誘電体物質の品種や性質などを判別する
手段と成り得る。 更に誘電体物質の過渡応答電流における任意位
置のピーク電流値ipから一定時間内の電流変化量
△ｉは、誘電体物質の導電率の変化に比例した性
状、例えばエンジンオイル等の潤滑油では、その
使用過程で潤滑油中に混入する金属粉、水分、不
溶解分などの分子がいくつか会合して大きなコロ
イド粒子を作るため、当該粒子の解離あるいは電
離によつて生じる荷電粒子が前記潤滑油中を移動
しにくくなり、見掛上潤滑油自体の導電率の変化
が少なくなり、前記電流変化量△ｉが低下するも
のと考えられる。 従つて、△ｉの低下は潤滑油では、異物混入に
よつて大きなコロイド粒子が存在するものと判断
され、その性能低下を示す手段となる。 更に複数の誘電体物質による△ｉの比較によ
り、当該誘電体物質の品種や性質などを判別する
手段となり得る。 従つてエンジンオイル等においては、ipが大き
く、△ｉが小さくなる程、その性能が低下してく
るものと判断できる。 そこで、潤滑油の導電率に依存するipと、導電
率の変化に依存する△ｉとをip／△ｉなる演算を
行い、その比率を求めると表１の如く、オイルの
使用期間（走行距離）に比例して、その比率は増
加してくるため、この値は、オイルの性能を評価
できる有効な手段となる。 以上の基本原理および数々の実験的考察事実か
ら、潤滑油等の誘電体物質に一対の電極に臨ま
し、該電極にパルス性の電圧を印加し、該パルス
性の電圧を印加している期間内における、電極間
に流れる過渡応答電流のピーク値、一定時間内に
おける変化量もしくは、ピーク値と変化量との比
率を測定することにより、潤滑油の性能を極めて
正確かつ簡便に知ることが可能となる。 次に、本発明における潤滑油のレベルと性能の
測定方法およびその装置の具体的な実施例を説明
する。 第３図ａは一対の電極１の全体が潤滑油内に位
置している状態で、この時には当該電極１にパル
ス電圧を印加した時、該電極間に流れる潤滑油の
過渡応答電流について、未使用オイルは第４図
a17000Km走行オイルは第４図ｃの如くなる。 又、第３図ｂは前記電極１の半分が潤滑油内に
位置している状態で、この時には前記過渡応答電
流に関して未使用オイルは第４図ｂ、17000Km
走行オイルは第４図ｄの如くなる。 この実験的事実から、前記過渡応答電流の任意
位置における電流ピーク値は、油面レベルに比例
して変化する。 これは、前記電極１と潤滑油との接触面積が変
化するため、該接触面積内の潤滑油の導電率によ
る全電気抵抗が変化することによる。 従つて、潤滑油に臨ます一対の電極にパルス電
圧を加え、該電極間の潤滑油の過渡応答電流の任
意位置における電流ピーク値から、前記電極に接
触する潤滑油の油面レベルを検出することが可能
となる。 しかし、前記電流ピーク値は潤滑油の性状（添
加物などによる）や性能変化の度合いによつて異
るため、単に前記電流ピーク値を測定するのみで
は、正確な油面レベルは測定されない。 そこで、前記電流ピーク値から油面レベルを測
定する手段として、潤滑油の交換時に初期値（オ
イル未使用時の前記電流ピーク値）ip₀を記憶し、
潤滑油の使用過程における前記電流ピーク値ip₁
とをip₀−ip₁なる演算を行えば、潤滑油の種類が
異つても、前記ip₀−ip₁の値から油面レベルが測
定できる。 更に同一種類の潤滑油であつても、第４図ｃ，
ｄの如く、潤滑油の使用過程で潤滑油性能が低下
してくると、ほとんどの場合、潤滑油中に混入す
る金属粉や残留炭素などの影響により、その導電
率が大きくなつてくる。従つて、前記電流ピーク
値は未使用オイルに比べ増加する。 以上の事実から、本発明の実用に当つては、前
記潤滑油の性能を指標する値として測定する前記
電流ピーク値と前記電流変化量との比率、すなわ
ち（ip／△ｉ）によつて変化する係数をＫとし
て、 ip₀−１／Ｋ・ip₁……（Ｋ∝ip／△ｉ） なる演算をせしめることにより、使用状態におけ
る潤滑油の液面レベルを正確に測定することが可
能となる。 第５図は本発明のその他の具体的な実施例を示
すものである。 自動車等においては、オイルパン内やミツシヨ
ン内などに配設もしくは、外部から挿入し、潤滑
油に臨ました一対の電極と、該潤滑油の温度を測
定し、潤滑油温度が規定内になつた時、潤滑油の
性能を測定する指令信号を発する温度センサ２
０、温度検出回路２１、指令信号発生回路２２と
から成る温度測定手段２と、前記電極に潤滑油温
度が規定値以内に存在する時、パルス電圧を発生
する電圧源３と、前記電極１間内の潤滑油の過渡
応答電流を検出する電流検出手段と、該過渡応答
電流の任意位置におけるピーク電流値を検出する
ピーク検出回路５０と、前記ピーク電流値から一
定時間内における前記過渡応答電流の電流変化量
を検出する差動演算回路５１と、前記ピーク電流
値と電流変化量との比率を求めるべく演算回路５
２とからなる処理回路手段５と、該処理回路手段
５の出力を受けて、潤滑油の性能や汚損状態およ
び使用限界などを表示する性能表示手段６と、前
記処理回路手段５内のピーク検出回路５０の出力
と、前記割算回路５２の出力とを受けて、前記潤
滑油の性能に応じて、前記過渡応答電流の任意位
置における電流ピーク値ipを前記潤滑油の性能を
指標する前記電流ピーク値ipと電流変化量△ｉと
の比率ip／△ｉによつて補正を行う係数回路７０
と、該係数回路７０の出力を潤滑油の初期設定値
すなわち未使用状態における前記電流ピーク値
ip₀を記憶するメモリ回路７２から出力される基
準値との差を演算せしめる差動演算回路７１と、
該差動演算回路７１の出力に応じて、油面レベル
に変換し表示するレベル表示手段７とから構成さ
れる。 以上の構成からなる本実施例において、前記潤
滑油の過渡応答特性における、一定時間内の電流
変化量は、エンジンオイルにおいては、オイルの
特定温度域に顕著に現われることから、潤滑油の
性能を高感度かつ高い信頼性で判別するために、
潤滑油の温度検出手段は、有効な作用効果を奏す
る。 従つて、前記構成にもとづき、潤滑油の導電率
に依存する前記任意位置における過渡応答電流値
のピーク値と、潤滑油の誘導電率の変化に依存す
る前記過渡応答電流のピーク値から一定時間内に
おける電流変化量とを演算させることは、これら
の相乗特性を最大感度域で測定することが可能と
なり、潤滑油の性能を的確に判断できるものであ
る。 なお、測定すべき油が所定の温度にあるときと
は、油の性能を把握するに有効な油温状態にある
ことをいい、これを最大感度域と称し、例えば自
動車、船舶等に使用される潤滑油を代表する各種
エンジンオイルにおいては約５〜70℃の温度範囲
である。 さらに、前記温度範囲において最適な測定油温
は常温を含むその前後である。なお冷却油や切削
油等の油についても前記温度範囲は前述とほぼ同
様である。 また第５図において電圧源３から出力されるパ
ルス電圧の時間巾をTo、その電圧値をＶとする。
該パルス電圧（第６図−ａ）が潤滑油が臨まされ
る電極１に印加されると、電極間の潤滑油には、
第３図−ｂなる過渡応答電流ｉが流れる。 該電流ｉの初期値は、潤滑油の内部抵抗をr₀と
すると、ｉ＝Ｖ／γ₀で現わされるが、この値は電
極間の潤滑油が十分に荷電されるに到つていない
ため、潤滑油中に混入するすべての導電性の物体
に依存するに到らない。しかし、パルス電圧印加
後、任意時間経過後T₁の電流ipは、電極間の導
電性物体が十分荷電された時の値であることか
ら、潤滑油中の混入導電性物体に依存されてく
る。そこで本実施例の処理回路手段５におけるピ
ーク検出手段５０では、一定時間巾T₀のパルス
電圧印加後、一定時間経過後T₁の前記過渡応答
電流のピーク値ipを検出する機能を有する。（第
６図−ｃ）このピーク値検出手段５０によつて検
出された過渡応答電流ipは差動演算回路手段５１
の一方の入力端子に入力し、前記一定時間T₁経
過後の過渡応答電流（第６図−ｂ）を他方の入力
端子に入力し、差動演算を行うことにより、一定
時間内T₂における過渡応答電流の変化量△ｉ（第
６図−ｄ）を容易に検出できる。 以下第５図々示の実施例にもとづく、有効なそ
の他の実施例を具体的に説明する。 本実施例の測定方法およびその装置は、エンジ
ンオイル等潤滑油に臨ます一対の電極１と、前記
潤滑油の温度を検出する温度センサ２０、該温度
センサ２０の出力から温度信号を検出する温度検
出回路２１、該温度検出回路２１の出力を受け
て、潤滑油の温度が測定温度域にあることを判別
し、一定時間巾の指令信号を発生する指令信号発
生回路２２とから成る温度測定手段２とを備え
る。更に本装置は、前記温度測定手段２の出力お
よび外部から入力するスタート信号とによつて、
測定をスタートさせるスタート回路３２、直流電
圧を発生する電源３０、該電源３０からの出力を
前記スタート回路３２から出力される一定時間巾
の信号ａによつてスイツチングを行い、前記電極
１に一定振巾、一定時間巾のパルス電圧を印加で
きるように制御するスイツチ回路３１とから成る
パルス電源手段３と、前記パルス電源手段３から
前記電極１にパルス電圧を印加した時、該電極１
間の潤滑油の過渡応答によつて、前記電極１に流
れる過渡応答電流を測定するための電流検出素子
４０、該過渡応答電流信号に含まれる電源ハムな
どのノイズを除去するL.P.F４１とから成る電流
検出手段４とを備える。 しかも本装置は前記スタート回路３２から発せ
られ、前記スイツチ回路３１を動作すべくスター
ト信号ａの開始時点より、一定時間遅延された一
定時間巾のゲート信号ｂによつて付勢されるゲー
ト回路５３、該ゲート回路５３の出力すなわち潤
滑油の過渡応答電流信号の任意位置における一定
時間内の電流ピーク値をホールドするピーク検出
回路５０、該ピーク検出回路５０の出力と、前記
ゲート回路５３から出力される一定時間内におけ
る潤滑油の過渡応答電流とが入力され、一定時間
内の過渡応答電流の変化量を測定する差動演算回
路５１と、前記ピーク検出回路５０の出力と、前
記差動演算回路５１の出力とが入力され、潤滑油
の過渡応答電流の任意位置における電流ピーク値
と、一定時間内の電流変化量との比率を測定する
割算回路５２とから成る処理回路手段５とを有す
る。 又、本装置は前記処理回路手段５の出力信号を
受けて、演算結果を一時的に保持するホールド回
路６０、該ホールド回路の出力をアナログメータ
などによつて、その値を表示する表示メータ６
１、前記処理回路手段５の出力、もしくは前記ホ
ールド回路６０の出力を受けて、任意に設定可能
な判定基準メモリ６３の出力と比較判別を行う判
定回路６２、該判定回路の出力によつて、潤滑油
の性能の良否をランプ等で表示するインジケータ
６４とから成る性能表示回路手段６とを有する。 更に本装置は、前記処理回路手段５のピーク検
出回路５０から出力される前記過渡応答電流の任
意位置における電流ピーク値ipを、前記演算回路
５２から出力される潤滑油の性能状態を指標する
前記過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
値ipと該任意位置から一定時間内における電流変
化量△ｉとの比率信号ip／△ｉに準ずる係数をＫ
として、補正する係数回路７０と、潤滑油の初期
性能値すなわち潤滑油の未使用時における前記電
流ピーク値ip₀を記憶するメモリ回路７２と、前
記係数回路７０によつて、潤滑油の性能状態に応
じて補正された前記測定時点における電流ピーク
値１／Ｋ・ipと前記メモリ回路７２に設定されてい る初期値ip₀との差動演算をせしめるべく差動演
算回路７１と、該差動演算回路７１の出力を潤滑
油の油面レベルとして表示するレベル計７３とか
らなる油面レベル表示手段７から構成される。 かかる構成からなる本実施例方法およびその装
置によれば、潤滑油が測定温度域にあれば、外部
スタート信号により、スタート回路３２を動作さ
せると、パルス電源手段３から潤滑油に臨ました
電極１に一定振巾、一定時間巾のパルス電圧が印
加され、該電極１には潤滑油の過渡応答に起因す
る電流が流れる。 該過渡応答電流は、電流検出手段４によつて検
出され、処理回路手段５によつて、過渡応答電流
の任意位置における一定時間内のピーク電流値と
電流変化量との比率が演算され、その演算結果か
ら、潤滑油の性能、汚損状態、および使用限界な
どが表示手段６に表示される。 以上の構成、作用による潤滑油の性能および油
面レベル測定装置によれば、極めて簡便な方法で
潤滑油の性能を把握でき、その測定結果から潤滑
油の適切な交換時期を自動車等の運転者に知らす
ことが可能となる。 更に、潤滑油が静止している状態、例えば自動
車等においては、エンジン停止時に、前記潤滑油
の未使用時における過渡応答電流の任意位置の電
流ピーク値と、現時点における前記過渡応答電流
の電流ピーク値とを比較することにより、潤滑油
の油面レベルを容易に測定することが可能とな
り、本実施例の測定装置を自動車に積載すること
により、運転者に対して、潤滑油の油量を的確に
知らすことができ、潤滑油不足によるエンジン故
障などを未然に防止することができる。 本実施例の測定装置を実際の自動車におけるエ
ンジンオイルに適用した結果の一例を第７図に示
す。 第７図から自動車の走行距離に比例して、オイ
ルの過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
値ipと、一定時間内における電流変化量△ｉとの
比率ip／△ｉが大きくなつてゆくことがわかる。
この事実から、前記表示手段６における判定基準
値メモリ６３の基準値を、ip／△ｉの比率値にお
いて、６以下をOK、６〜14の間CHECK、14以
上をNGと判定すれば、CHECKの場合にはオイ
ルの交換時期が近いと判断でき、NGの場合には
交換が必要と判断できる。 従つて、本実施例にかかる測定装置の表示手段
６を自動車の運転席に配置すれば、運転者自か
ら、エンジンオイルの現状の状態すなわちオイル
の劣化状態を知ることができ、自動車の安全性、
石油の省資源化、あるいは燃費向上などにもつな
がつてゆくことから、極めて大きな効果を奏する
ことができる。 以上の本実施例にかかる潤滑油のレベルと性能
の測定装置において、パルス電圧を発生する電源
手段３は、エンジンの点火装置に存在する車載バ
ツテリもしくは点火コイルから発生される一次電
圧を利用して、パルス電圧に変換できるという実
用的作用効果を奏する。 又、本装置を自動車に適用する場合には、前記
電極１の間隙を1m／ｍ程度とした場合、パルス
電圧の振巾値は100〜300Vにおいて最大感度が得
られる。 しかし、潤滑油の性状（添加物などによつて異
る）はその種類や、適用部位によつて異るため、
本装置のようにパルス電圧の振巾を変更できるよ
うな電源手段とすれば、その応用範囲は極めて拡
大できるという実用上有意義な作用効果を奏す
る。 更に潤滑油に臨ます電極はその構造を、平行平
板電極、円筒電極、多層電極など、潤滑油に過渡
応答を生じめさせる構造とすれば良く、前述した
作用効果を奏する。 又、該電極を平行平板もしくは円筒とする場合
には、電極間に潤滑油中の異物が堆積しないよう
に、潤滑油が常時流動している位置、たとえばエ
ンジンオイルの場合には、オイルクリーナの出口
に配置するか、もしくはオイルパン内部に配置す
る場合には、前記電極を潤滑油面に対して垂直に
配置することが望ましい。 更に、前記潤滑油の温度を検出するための温度
センサは、前記電極と一体化構造としても良い
し、個別に配置しても良い。 又、温度センサは一般的な自動車に車載されて
いる水温センサなどの出力を利用することができ
前述の作用効果を奏する。 又、本実施例にかかる潤滑油のレベルと性能の
測定値において、潤滑油に臨ました一対の電極に
パルス電圧印加した時に生じる潤滑油の過渡応答
電流の任意位置におけるピーク電流値、一定時間
内における電流変化量および前記ピーク電流値と
電流変化量との比率を個別に測定し、単独もしく
は複数組み合せて、潤滑油の性能測定手段として
も良い。 更に、前記過渡応答電流のピーク電流値と電流
変化量との比率演算は、割算の場合いずれを分
母、もしくは分子として演算しても良い。 又、前記電源手段は潤滑油の性状に対応して、
最大感度でその性能を測定すべく、パルス電圧振
巾および時間巾を任意に変更できるようにすれ
ば、より大きな効果を奏することができるのであ
る。 更に、前記電源手段から出力されるパルス電圧
は単一か、もしくは一定時間々隔をおいた間欠的
なパルス電圧であることが望ましい。 すなわち、前記電極にパルス電圧を印加すると
該電極間に介在する潤滑油の過渡応答により、当
該潤滑油が荷電され、この荷電による電荷は一時
的に該潤滑油に帯電される。従つて、この電荷が
潤滑油から完全に消減しない間隔で、前記パルス
電圧を連続的に印加すると、この荷電の影響によ
つて、過渡応答特性に影響を及ぼし、正確なる測
定が困難となる。そこで、本発明の測定原理にお
いては、前記電極に単一のパルス電圧を印加する
か、もしくは初回測定時に潤滑油に帯電された電
荷が完全に消滅する適当な時間々隔をおいて、間
欠的なパルス電圧とすることが望ましい。 更に、本実施例による潤滑油のレベルと性能の
測定装置は、潤滑油の性能測定と潤滑油の油面レ
ベル測定のいずれかひとつの機能、もしくは両者
を組み合わせても良く上記実施例とほぼ同様の作
用効果を奏する。 次に、本実施例にかかる電極部の好適な具体例
を説明する。 第８図は、本実施例にもとづく電極部を自動車
に適用する場合の一例で、従来使われているオイ
ルレベルゲージの先端に装着した例を示す。 電極部は、ゲージ治具８の先端に配置し、該電
極部からの信号線はゲージ治具８内部を貫孔さ
せ、外部へ導出し、該治具８の上端部にてコネク
タ９に接続する。かかる構成によれば、前記第５
図によつて説明した電源手段３、温度検出手段
２、電流検出手段４と該電極部とを自在に脱着で
きる。 従つて、前記電極部を常時自動車等に積載して
使用する場合には、前記測定装置全体を運転席等
に配置し、該電極部とコネクタ接続すれば良い。 しかし、前記測定装置を自動車等に積載しない
場合は、車外部に配置する測定装置を使つて、潤
滑油の性能および油面レベルの測定時のみ、前記
電極部のコネクタ９を利用すれば良い。 更に、前記電極部および測定装置を自動車等に
積載しない場合は、潤滑油の性能および油面レベ
ル測定時に、従来のオイルレベルゲージを取り外
し、本実施例にかかる電極付きのゲージを挿入す
ればよい。 又、電極部は潤滑油の性能および油面レベルを
測定する目的から、前記オイルレベルゲージに一
体化させる必要はなく、前記電極部が潤滑油に臨
まされる位置であれば、いかなる場所に配置して
もよい。 第９図および第１０図に前記電極部の好適な実
施例を示す。金属製の部材から成る電極１ａおよ
び１ｂは、絶縁部材から成る中空のゲージ治具８
に、適当な距離（電極間）をへだてて固定する。
該電極１ａ及び１ｂからはそれぞれ信号線１ｃが
導出され、前記ゲージ治具８の中空部を貫通して
外部へ導出される。更に潤滑油の温度を検出する
サーミスターなどの温度センサ２０は、前記ゲー
ジ治具８に固定され、該温度センサ２０の信号線
２０ａは前記ゲージ冶具８内の中空部を貫通して
外部へ導出されて成る。 かかる構成によれば、本発明の測定原理にもと
づき、該電極部を自動車等のエンジンにおいて
は、オイル容器中に挿入すれば、前記電極間に流
入するエンジンオイルの性能およびそのオイルレ
ベルを同時に測定できるものである。 又、第１０図は前記電極部の他の実施例であ
り、第１０図ａは外観、第１０図ｂは断面図を示
す。 前記電極部は円筒形とし、金属部材からなる内
側の電極１ｂと外側電極１ａとから成る。 該電極１ａ，１ｂはそれぞれ絶縁部材のゲージ
治具８に固定され、それぞれの電極からの信号線
１ｃは、前記ゲージ治具８の中空部８ａを貫通し
て、外部へ導出する。 更に、潤滑油の温度を検出する温度センサ２０
は、前記ゲージ治具８の中央部を貫通して配置、
固定し、その信号線２０ａは該ゲージ治具８の中
空部８ａから外部へ導出されて成る。 又、第１０図ａの如く、外側電極１ｂの任意位
置に適当に穴１０を設けることにより、前記内側
電極１ｂと外側電極１ａとの間に潤滑油が導入し
て流通容易となるという実用上優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよび第１図ｂは本発明の原理を示す
線図、第２図ａないし第２図ｃは本発明による測
定結果をオシロ波形でそれぞれ示す写真、第３図
ａないし第１０図ｂは第１発明および第２発明に
おける具体的な実施例ならびに測定結果をそれぞ
れ示す線図、写真である。 １……電極、２……油温検出手段、３……電源
手段、４……電流検出手段、５……処理回路手
段、６……表示手段、７……レベル表示手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 測定すべき潤滑油が所定の温度にあるとき油
   温検出手段により当該油温を検出して該油に臨ま
   した少なくとも一対の電極に電源手段よりパルス
   電圧を印加し、該電極間に介在する潤滑油の性状
   に応じて該電極間に流れる過渡応答電流を電流検
   出手段により検出すると共に、該過渡応答電流の
   任意位置における電流ピーク値、該任意位置にお
   ける一定時間内の電流変化量および前記電流ピー
   ク値と電流変化量の比率の少なくとも一つを処理
   回路手段により演算し、前記電流ピーク値を潤滑
   油のレベルとし、また前記比率値を潤滑油の性能
   として表示手段により表示し、当該過渡応答電流
   値から潤滑油のレベルと性能を測定することを特
   徴とする潤滑油の測定方法。 ２ 測定すべき潤滑油に臨ました少なくとも一対
   の電極と、 該油が所定温度にあるとき当該油温を検出する
   油温検出手段と、 該油温検出手段により付勢されて前記電極にパ
   ルス電圧を印加する電源手段と、 該電極間に介在する潤滑油の性状に応じて該電
   極間に流れる過渡応答電流を検出する電流検出手
   段と、 該過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
   値、該任意位置における一定時間内の電流変化量
   および前記ピーク値と電流変化量の比率の少なく
   とも一つを演算する処理回路手段と、 前記電流ピーク値を潤滑油のレベルとし、また
   前記比率値を潤滑油の性能として表示する表示手
   段とから成り、 当該過渡応答電流値から潤滑油のレベルと性能
   を測定することを特徴とする潤滑油の測定装置。 ３ 前記表示手段は、前記潤滑油の過渡応答電流
   の任意位置における電流ピーク値を前記電極と潤
   滑油との接触面積に換算し潤滑油のレベルとして
   表示するレベル表示手段であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第２項記載の潤滑油の測定装
   置。 ４ 前記レベル表示手段は前記潤滑油の過渡応答
   電流の任意位置における電流ピーク値を基準値と
   して、測定時における電流ピーク値の低下量を測
   定し該低下量を潤滑油のレベルに変換し潤滑油の
   レベルとして表示する手段であることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第３項記載の潤滑油の測定
   装置。 ５ 前記表示手段は、前記電流ピーク値と電流変
   化量との比率値によつて前記電流ピーク値の低下
   量を補正して潤滑油のレベルを測定表示する手段
   であることを特徴とする前記特許請求の範囲第４
   項記載の潤滑油の測定装置。