JPH05214920A - 建設機械のエンジンオイル寿命検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの回転数を手懸かりとして、エンジ
ンオイルの劣化の進行を極めて正確に把握して、その交
換時期を正確に把握することにある。 【構成】 エンジン１の回転数をエンジン回転数検出回
路２により検出し、このエンジン回転数検出検出回路２
から劣化進行度積算回路３に所定の時間間隔毎にエンジ
ン１の回転数に関する信号を入力し、エンジン１の回転
数に応じたエンジンオイルの劣化係数を予め記憶させた
劣化係数設定回路４の劣化係数をエンジン１の稼動時間
に乗算することによって、エンジン１の回転数に応じて
変化するエンジンオイルの劣化進行度を測定し、記憶部
３ｂで順次積算する。この劣化進行度は予め寿命値設定
部７に設定された設定寿命値と比較器６で比較して、積
算値がこの設定寿命値を越したときに、交換時期表示手
段８にエンジンオイルは寿命となったので交換を必要と
する旨の表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルその他の
建設機械において、そのエンジンオイルの交換時期を適
確に検出できるようにした建設機械のエンジンオイル寿
命検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベル等の建設機械にはエンジン
が搭載されるが、このエンジンにおけるエンジンオイル
が劣化したときには、その交換を行わなければならな
い。このために、エンジンが回転している時にのみ作動
するアワメータ（機械稼動時間記録計）を設け、このア
ワメータによってエンジンの稼動時間が所定の設定時間
となったときに、エンジンオイルの交換を行うようにし
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、アワメータに
よるエンジンオイルの交換時期管理は、通常、エンジン
に最大の負荷がかかる状況で稼動した場合を想定して、
この状況下でエンジンオイル交換時間を設定するように
している。しかしながら、エンジンオイルの劣化度合は
作業状況により一定ではない。建設機械による作業状況
として、例えば、掘削等のように重作業を行う場合に
は、エンジンが高速回転して、高い負荷で稼動すること
から、エンジンオイルの劣化が激しく、地面の倣し作業
等のように軽作業を行う時には、軽い負荷で、しかもエ
ンジンを低速回転で稼動させることができ、このために
エンジンオイルの劣化度合は緩和される。一般に、建設
機械にあっては、重作業を行う時のエンジンの回転数が
定格回転としているが、燃費効率，排気ガスによる周囲
環境の汚染の軽減等を考慮して、軽作業を行う時にはエ
ンジンを低速回転に切り換えることができるようになっ
ている。従って、エンジンオイルの交換時期をアワメー
タで管理していたのでは、比較的軽作業の占める割合が
多い場合等では、未だ使用可能な状態にあるにも拘ら
ず、必要以上早い時期にエンジンオイルの交換が行われ
ることになり、交換に要する費用，労力が無駄になる等
といった問題点がある。

【０００４】本発明は以上のような従来技術の課題なり
問題点を解決するためになされたものであった、その目
的とするところは、エンジンオイルの劣化の進行を極め
て正確に把握して、その交換時期を正確に把握出来る構
成とした建設機械のエンジンオイル寿命検出装置を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、エンジンの回転数を所定時間毎に検
出するエンジン回転数検出手段と、エンジンの回転数に
応じたエンジンオイルの劣化係数を設定する劣化係数設
定手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出され
たエンジンの回転数とこの回転数での稼動時間及び劣化
係数に基づいてエンジンの劣化進行度を積算する劣化進
行度積算手段と、この劣化進行度積算手段によるエンジ
ンオイルの劣化進行度を、その寿命として設定した設定
寿命値と比較する比較手段と、エンジンオイルが設定寿
命値より劣化したことを検出したときに、エンジンオイ
ルの交換を指示する交換時期表示手段とから構成したこ
とをその特徴とするものである。

【０００６】

【作用】既に説明したように、エンジンの回転数によっ
てはエンジンオイルの劣化進行度が異なって来る。そこ
で、単純にエンジンの稼動時間だけでなく、これにエン
ジンの回転数の要素を加味し、エンジン稼動時間とその
回転数によってエンジンオイルの劣化進行度を検出す
る。即ち、エンジンの回転数が最大負荷で稼動している
際（即ち定格回転時）には、エンジンオイルの劣化が最
も激しいことから、劣化度記憶手段にエンジンの回転速
度が最大値であるときには、劣化係数を最大として、こ
れ以下の回転数では連続的または段階的に劣化係数を小
さくする。そして、所定時間間隔毎にエンジンの回転数
を検出して、この劣化係数を乗算することによって、エ
ンジンオイルの劣化進行度を積算する。このエンジンオ
イルの劣化進行度は常時比較手段で設定寿命値と比較さ
れて、この設定寿命値を越えて劣化が進行していると判
断されたときには、交換時期表示手段によりエンジンオ
イルを交換すべき旨の表示がなされる。

【０００７】而して、エンジンオイルの劣化度合が少な
い軽作業を行う場合には、それに応じた劣化進行度とし
て積算されるので、最適なタイミングでエンジンオイル
の交換時期の表示が行われ、必要以上の頻度でオイル交
換を行うといった事態が生じることはない。

【０００８】ここで、前述したように、エンジンの回転
数によってはエンジンオイルの劣化進行度が異なるが、
この回転数以外にも、エンジンオイルの温度，排気温
度，燃料消費量等により劣化の進行度合が異なってく
る。そこで、これらの条件に基づいて補正を行えば、さ
らに正確なエンジンオイルの劣化進行度の検出と、それ
に基づく寿命の検出を行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１に本発明によるエンジンオイル
寿命検出装置の回路構成を示す。図中において、１はエ
ンジンを示し、このエンジン１の回転数はエンジン回転
数検出回路２によって検出される。このエンジン回転数
検出検出回路２から劣化進行度積算回路３に所定の時間
間隔毎にエンジン１の回転数に関する信号が入力される
ようになっている。ここで、劣化進行度積算手段３にお
いては、エンジン１の稼動時間と回転数とに基づいて、
エンジンオイルの劣化進行度を積算する。エンジンオイ
ルの劣化進行度は、エンジン１の稼動時間に依存するの
は当然としても、単純に稼動時間だけで決まるのではな
く、その回転数により異なってくる。即ち、図２に示し
たように、エンジン１を最大の回転数（ＭＡＸ）稼動さ
せた時に、エンジンオイルの劣化度を１とすると、それ
より低い回転数（例えばＮ回転）で稼動させると、劣化
度が０．８とすると、Ｎ回転で稼動を続ければ、エンジ
ンオイルの交換時期はＭＡＸ回転で稼動させている時に
比較して２割だけ寿命が長くなる。そこで、劣化係数設
定回路４を設け、この劣化係数設定回路４に、図２の特
性線図に示したようなエンジン１の回転数に応じたエン
ジンオイルの劣化係数を予め記憶させておき、エンジン
回転数検出回路２で検出されたエンジン１の回転数に応
じてこの劣化係数を乗算することによって、エンジン１
の回転数に応じて変化するエンジンオイルの劣化進行度
を測定する。ここで、劣化係数はエンジン１の回転数に
応じて連続的に変化させることもできるが、建設機械の
場合には、エンジン回転数は、通常、作業状況に応じて
数段階程度にしか切り換えられないことから、段階的に
設定することが可能である。

【００１０】エンジン１の回転数に加えて、エンジンオ
イルの温度，排気温度，燃料消費量等もエンジンオイル
の劣化に対して影響を与える。例えば、周囲温度が以上
に高い条件下で作業が行われると、エンジンオイルもそ
れだけ劣化が早くなる。また、エンジンが何等かの理由
で過負荷状態となっている場合にも、同様にエンジンオ
イルの劣化が進む。従って、より正確にエンジンオイル
の劣化進行度を検出するには、これらの要素によって補
正する必要がある。この補正を行うために、補正回路５
が設けられ、この補正回路５には、例えばエンジンオイ
ルタンクの温度，排気温度を検出するための温度センサ
や、燃料計からの信号が入力され、この入力信号に基づ
いて、所定の補正値を劣化係数に乗算する構成としてい
る。

【００１１】以上のように、エンジン１の稼動時間とそ
の回転数に関するデータが劣化進行度積算回路３に入力
されると、まずその演算部３ａによって劣化進行度が演
算される。ここで、劣化進行度は、エンジン回転数検出
回路２からのエンジン回転数の読み込み周期に劣化係数
を掛けた数値とする。例えば最大負荷状態（即ち、定格
回転時）で稼動させると、稼動時間５００時間毎にエン
ジンオイルを交換しなければならないものとし、エンジ
ン回転数の読み込み周期を１分としたときに、定格回転
で連続的に稼動させたときに、３０，０００を劣化進行
度の最大値であるエンジンオイルの寿命として設定すれ
ばよい。この設定寿命値は予め寿命値設定部７に設定し
ておく。従って、演算部３ａで劣化係数を乗算した値を
記憶部３ｂで順次積算し、この積算値を比較器６におい
て寿命値設定部７における設定寿命値と比較して、積算
値がこの設定寿命値を越したときに、交換時期表示手段
８にエンジンオイルは寿命となったので交換を必要とす
る旨の表示を行う。

【００１２】なお、前述した構成のうち、劣化進行度積
算回路３，劣化係数設定回路４，補正回路５，比較器６
等はマイクロコンピュータで構成することもできる。

【００１３】本実施例は以上のように構成されるもので
あって、次にこのエンジンオイル寿命検出装置を用いて
エンジンオイルの交換時期、即ち寿命の検出を行う方法
について、図３に基づいて説明する。

【００１４】エンジン１がスタートすると、それに連動
してエンジンオイル寿命検出装置の作動が開始する。そ
こで、まずエンジン回転数検出回路２によってエンジン
１の回転数が検出される（ステップ１）。そして、この
エンジン１の回転数に基づいて、劣化係数設定回路４に
よって設定されている当該の回転数における劣化係数を
乗算し、また補正回路５からの信号に基づいて、劣化係
数の補正も行われる（ステップ２）。このようにして演
算した劣化進行度は、記憶部３ｂにより順次積算されて
記憶される（ステップ３）。そして、この積算された劣
化進行度を比較器６において寿命値設定部７に設定され
ているエンジンオイルの設定寿命値と比較する（ステッ
プ４）。この比較の結果、設定寿命値より低ければ、タ
イマにより１分間のディレイを生じさせて（ステップ
５）、再びエンジン１の回転数を読み取って、前述した
ルーチンを順次繰り返し実行する。そして、劣化進行度
積算回路３に順次積算された劣化進行度が寿命値設定部
７に設定されている設定寿命値を上回ったときには、交
換時期表示手段８にエンジンオイルが寿命まで劣化し
て、交換すべき時期となったことを表示する（ステップ
６）。

【００１５】このように、軽作業や重作業等といった作
業状況に応じて変化するエンジンオイルの寿命による交
換時期を、エンジン１の稼動時間だけでなく、エンジン
１の回転数に基づいてその劣化の進行度を検出し、この
エンジン１の回転数に応じて変化する劣化係数に基づい
て割り出すようにしているので、極めて正確にエンジン
オイルの交換時期を検出でき、エンジンオイルが使用可
能な状態であるのにも拘らず交換するといった無駄を防
止することができる。また、補正回路５によって、エン
ジンオイルの劣化に対して影響を与えるエンジンオイル
の温度，排気温度，燃料消費量等により劣化係数の補正
を行うことによって、さらに正確にエンジンオイルの劣
化進行度を検出できる。ただし、エンジンオイルの劣化
の進行度に最も大きな影響を与えるのはエンジン１の回
転数であって、前述したエンジンオイルの温度，排気温
度，燃料消費量等はあくまでも副次的なものであるか
ら、この補正回路５は必須のものではない。

【００１６】而して、建設機械におけるエンジン１は、
その性質上、殆ど一定の回転で稼動し、途中で変速され
る頻度は比較的少ないことから、１分周期というように
比較的長い周期でエンジン１の回転数をサンプリングす
るようにしても、回転数の検出に格別誤差が生じること
はない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エンジ
ンオイルの寿命による交換時期の管理を、単にエンジン
の稼動時間だけでなく、エンジンの回転数とこの回転数
での稼動時間及び劣化係数に基づいてエンジンの劣化進
行度を積算するように構成したので、エンジンオイルの
劣化進行度を極めて正確に検出して、最適なタイミング
でエンジンオイルの交換時期の表示を行うことができ、
オイル交換頻度を不必要に多くなる等といった不都合を
確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すエンジンオイル寿命検
出装置の回路図である。

【図２】エンジンの回転数とエンジンオイルの劣化との
関係を示す線図である。

【図３】エンジンオイルの寿命検出動作を示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ エンジン回転数検出回路 ３ 劣化進行度積算回路 ４ 劣化係数設定回路 ５ 補正回路 ６ 比較器 ７ 寿命値設定部 ８ 交換時期表示手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを搭載した建設機械のエンジン
   オイルの寿命を検出する装置において、エンジンの回転
   数を所定時間毎に検出するエンジン回転数検出手段と、
   エンジンの回転数に応じたエンジンオイルの劣化係数を
   設定する劣化係数設定手段と、前記エンジン回転数検出
   手段により検出されたエンジンの回転数とこの回転数で
   の稼動時間及び劣化係数に基づいてエンジンの劣化進行
   度を積算する劣化進行度積算手段と、この劣化進行度積
   算手段によるエンジンオイルの劣化進行度を、その寿命
   として設定した設定寿命値と比較する比較手段と、エン
   ジンオイルが設定寿命値より劣化したことを検出したと
   きに、エンジンオイルの交換を指示する交換時期表示手
   段とから構成したことを特徴とする建設機械のエンジン
   オイル寿命検出装置。
2. 【請求項２】 エンジンオイルの温度を検出する手段，
   エンジンの排気温度を検出する手段，燃料消費量を検出
   する手段の少なくとも１つの手段を設け、これらの手段
   により検出されるエンジンオイルの温度，排気温度，燃
   料消費量に関する１乃至複数のデータをエンジンオイル
   の劣化進行度補正値として劣化進行度を補正する構成と
   したことを特徴とする請求項１記載の建設機械のエンジ
   ンオイル寿命検出装置。