JPH05264495A - オイル劣化検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用されるエンジンオイルの劣化状態に応じ
て適切にオイルの交換時期を検出し、使用できるオイル
を捨てるなどの不具合をなくす。 【構成】 マイクロコンピュータを使用した判定回路２
は、オイルセンサ８の静電容量とコイルとを使用した発
振回路３の出力周波数からエンジンオイルの誘電率を算
出する。そして、誘電率が3.3 （第１設定値）以下の場
合はオイルを交換する必要がなく、誘電率が3.5 以上の
時は、オイル交換を行う旨を表示手段７によって使用者
に表示する。誘電率が3.3 〜3.5 の間では、回転センサ
４、負荷センサ５、油温センサ６等の運転状態検出手段
を用いて、実際の運転状況に応じて修正された修正エン
ジン運転時間が、100 ×3600秒（第２設定値）に達した
場合に、使用者にオイル交換を行う旨を表示手段７によ
って表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンを潤滑洗浄す
るオイルの劣化を検出して、交換時期を使用者に知らせ
るオイル劣化検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車のエンジンオイル
は、一般に走向距離を記録し、所定距離走行した際に、
オイルの交換を行うように推奨している。また、エンジ
ンオイルの静電容量を検出し、検出された静電容量によ
ってオイルの劣化を検出する技術が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】走向距離や運転時間の
みでオイルの交換時期を決める場合は、最悪な運転状態
を想定して交換時期が設定されるため、まだ十分に使用
できるオイルを捨てる場合が多い。また、静電容量によ
ってオイルの劣化を検出するものは、検出値のばらつき
等により信頼性に欠けるとともに、安全側にオイル劣化
値を設定するため、やはり使用できるオイルを捨てる可
能性が高い問題点を備えていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、使用されるオイルの劣化状態に応
じて適切にオイルの交換時期を検出し、使用者に表示す
るオイル劣化検出装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のオイル劣化検出
装置は、次の技術的手段を採用した。オイル劣化検出装
置は、エンジンオイルの誘電率を検出するオイルセンサ
と、エンジン回転速度、エンジン負荷などの運転状態を
検出するための運転状態検出手段と、前記オイルセンサ
の検出する誘電率と前記運転状態検出手段から計測され
る運転状態に応じた修正エンジン運転時間とから、オイ
ルの交換時期を判定する判定回路と、この判定回路がオ
イルの交換時期を判定した際に、使用者にオイルが交換
時期に達した旨を表示する表示手段とを備える。

【０００６】本発明における判定回路の具体的な一例と
して、判定回路は、オイルセンサの検出する誘電率が第
１設定値に達し、かつ運転状態検出手段から計測される
修正エンジン運転時間が第２設定値に達した際に、オイ
ルが交換時期に達したと判定する。

【０００７】また、判定回路は、オイルセンサの検出す
る誘電率が低下した際、その低下量に応じて、運転状態
検出手段から計測される修正エンジン運転時間をリセッ
ト、あるいは修正するように設けても良い。

【０００８】

【発明の作用】オイルセンサによって検出されるエンジ
ンオイルの誘電率と、運転状態検出手段を用いて計測さ
れた修正エンジン運転時間とを関連付けて、判定回路が
オイルの交換時期の判定を行う。そして、判定回路がオ
イルの交換時期を判定すると、表示手段によって使用者
に、オイルが交換時期に達した旨を表示する。

【０００９】

【発明の効果】判定回路は、エンジンの使用状態とエン
ジンオイルの誘電率とからオイルの劣化度合を検出する
ため、オイルの劣化の検出精度が従来より高く、結果的
に、使用できるオイルを捨てるなどの不具合を無くすこ
とができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明のオイル劣化検出装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図１ないし図５は本発明の実施例を示
すもので、図１はオイル劣化検出装置の概略ブロック図
である。オイル劣化検出装置１は、自動車の車両走行用
エンジンのエンジンオイルの劣化を検出するもので、マ
イクロコンピュータを使用した判定回路２を備える。こ
の判定回路２には、エンジンオイルの誘電率を検出する
ための発振回路３が接続され、この発振回路３の周波数
によりエンジンオイルの誘電率を算出する。また、判定
回路２には、車両走行用のエンジンの運転状態を検出す
る運転状態検出手段として、エンジンの出力軸の回転を
検出する回転センサ４、ブースト圧やアクセル開度を検
出する負荷センサ５、エンジンオイルの温度を検出する
油温センサ６などエンジンの運転状態を検出するセンサ
類が接続される。さらに、判定回路２には、使用者にオ
イルが交換時期に達した旨を、発光素子や液晶等を用い
て視覚的に表示する表示手段７が接続されている。

【００１１】発振回路３は、エンジンオイルの誘電率を
検出するオイルセンサ８を備える。このオイルセンサ８
は、図２に示す構造のコンデンサで、図３に示すように
コイル９とともにＬＣ発振部１０を構成する。オイルセ
ンサ８は、図２に示すように、外側電極１１と中心電極
１２との間にエンジンオイルが導かれる構成を備え、エ
ンジンオイルの誘電率が変化することによって、この電
極間の静電容量が変化し、発振回路３の出力周波数が変
化する。なお、オイルセンサ８の誘電率は、図４に示す
ように、基本的には車両の走行距離に応じて誘電率が変
化する。そして、エンジンオイルの劣化状態に応じて発
振回路３の出力周波数が変化し、判定回路２が発振回路
３からの周波数に応じてエンジンオイルの誘電率を算出
する。なお、エンジンオイルの誘電率εr は、次式の関
係から求められる。

【数１】 ＣA ＝〔｛Ｃ2 （Ｃ3 ＋Ｃ4 ）｝／（Ｃ2 ＋Ｃ3 ＋Ｃ4 ）〕＋Ｃx ＣB ＝Ｃ1 ・ＣA ／（ＣA ＋Ｃ1 ） ＣS ＝εr ・ＣS0 ｆ＝１／〔２π√｛Ｌ（ＣB ＋ＣS ）｝〕 なお、Ｃx はトランジスタや配線等の容量、ＣS0はオイ
ルセンサ８の構造から決まる定数で、オイルセンサ８の
真空中での容量。ＣS0は具体的に、次の式で求められ
る。

【数２】 ＣS0＝（２π・ε0 ・ｌ）／｛ln（Ｄ／ｄ）｝ 但し、ε0 （真空中の誘電率）＝8.854 ×10^-12

【００１２】判定回路２は、回転センサ４、負荷センサ
５、油温センサ６などの運転状態検出手段からの信号に
基づき、エンジンの実際の運転時間（使用時間）ではな
く、エンジンの使用状態に応じた修正エンジン運転時間
を算出する。本実施例における修正エンジン運転時間Ａ
は、具体的に次の数式３によって算出する。

【数３】Ａ＝（Ｎ／4000）^a （ｂη＋ｃ）Η なお、Ｎは１分間におけるエンジン回転数、Ηはエンジ
ンの運転時間（使用時間）、ηはエンジン負荷率であ
る。また、ａ、ｂ、ｃは、0.5 ≦ａ≦1.5 、ｂ＋ｃ＝
１、ｃ＝0.5 ±0.2 の関係を満足するもので、その一例
として、ａ＝1.2 、ｂ＝0.4 、ｃ＝0.6 である。

【００１３】判定回路２は、オイルセンサ８によって検
出されるエンジンオイルの誘電率εr と、運転状態検出
手段から計測される修正エンジン運転時間Ａとを関連付
けて、オイルの交換時期を判定する。具体的に本実施例
の判定回路２は、オイルセンサ８によって検出される誘
電率εr から、オイルの劣化状態を、低劣化、中劣化、
高劣化の３段階に分け、誘電率εr が低い低劣化時はオ
イル交換する必要は無く、誘電率εr の高い高劣化時は
オイルが交換時期に達したと判定する。そして、判定回
路２は、誘電率εr が中劣化時の範囲内においては、オ
イルセンサ８の検出する誘電率εr が第１設定値に達
し、かつ運転状態検出手段から計測される修正エンジン
運転時間Ａが第２設定値に達した際に、オイルが交換時
期に達したと判定する。

【００１４】また、本実施例の判定回路２は、エンジン
オイルの交換を行った際に、自動的に判定回路２のカウ
ントした修正エンジン運転時間Ａをリセットするように
設けられるとともに、エンジンオイルの補充を行った際
に、補充量に応じて自動的に修正エンジン運転時間Ａを
減算するように設けられている。

【００１５】この判定回路２の作動の一例を、図５のフ
ローチャートを用いて説明する。初めに、エンジンの回
転速度、エンジン負荷率、エンジンオイルの温度などか
らエンジンの運転状態のデータの読み込みを行う（ステ
ップＳ1 ）。次に、入力データから修正エンジン運転時
間のフラグメントΔＡを次の数式４によって算出する
（ステップＳ2 ）。

【数４】ΔＡ＝（Ｎ／4000）^a （ｂη＋ｃ） なお、Ｎ、ａ、ｂ、ｃは、数式３と同じで、例えばａ＝
1.2 、ｂ＝0.4 、ｃ＝0.6 である。次に、前回までに累
計した修正エンジン運転時間Ａ1 を読み込み（ステップ
Ｓ３）、ステップＳ2 で算出したフラグメントΔＡを加
算し（ステップＳ４）、加算結果を修正エンジン運転時
間Ａ1 として新たに記憶する（ステップＳ5 ）。続い
て、前回に算出したエンジンオイルの誘電率εr1を読み
込む（ステップＳ6 ）。次に、１秒毎にオイル劣化の判
断を行わせるために、発振回路３の出力周波数を測定す
る条件が成立したか否かを判断する（ステップＳ7 ）。
具体的には、前回オイル劣化を検出してから、１秒経過
したか否かの判断を行う。この判断結果がNOの場合はス
テップＳ1 へ戻る。また、YES の場合は発振回路３の出
力周波数を読み込み（ステップＳ8 ）、周波数から誘電
率εr を算出し（ステップＳ9 ）、新たに更新された誘
電率εr1としてコンピュータ内に記憶する（ステップＳ
１０）。

【００１６】続くステップＳ11〜Ｓ17では、オイル交換
やオイルの補充を行った際に、修正エンジン運転時間Ａ
のリセットあるいは減算を行うもので、まず今回算出し
た誘電率εr が新しいオイルと思われる誘電率（例えば
3.0 ）以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ1
1）。この判断結果がYES の場合は、オイルが新しいと
判断して修正エンジン時間Ａをリセットし（ステップＳ
12）、その後リターンする。ステップＳ11の判断結果が
NOの場合は、前回算出した誘電率εr1と今回算出した誘
電率εr との差Δεr が、予め設定された設定値（Δε
r)1 （例えば0.4)よりも大きいか否かの判断を行う（ス
テップＳ13）。この判断結果がYES の場合はオイルが新
しいと判断してステップＳ12へ進む。このステップＳ13
の判断結果がNOの場合は誘電率εr1と誘電率εr との差
Δεr が、予め設定された設定値（Δεr)2 （例えば0.
26) よりも大きいか否かの判断を行う（ステップＳ1
4）。この判断結果がYES の場合は、新しいオイルが多
く補充されたと判断して、修正エンジン運転時間Ａを所
定時間（ΔＡ）2 （例えば60×3600秒）減算し（ステッ
プＳ15）、その後、後述するステップＳ18へ進む。ステ
ップＳ14の判断結果がNOの場合は誘電率εr1と誘電率ε
r との差Δεr が、予め設定された設定値（Δεr)3
（例えば0.13) よりも大きいか否かの判断を行う（ステ
ップＳ16）。この判断結果がYES の場合は、新しいオイ
ルが少量補充されたと判断して、修正エンジン運転時間
Ａを所定時間（ΔＡ）3 （例えば30×3600秒）減算し
（ステップＳ17）、その後、後述するステップＳ18へ進
む。なお、上記（Δεr)1 、（Δεr)2 、（Δεr)3 の
関係は、（Δεr)1 ＞（Δεr)2 ＞（Δεr)3 で、（Δ
Ａ）2 、（Δεr)3 の関係は、（ΔＡ）2 ＞（Δεr)3
である。

【００１７】続くステップＳ18〜Ｓ21で、オイルの劣化
を判定するもので、まず今回算出された誘電率εr が低
劣化の範囲である第１設定値（例えば0.33）以内である
か否かの判断を行う（ステップＳ18）。この判断結果が
YES の場合はオイルがまだ十分使用できると判断して、
リターンする。このステップＳ18の判断結果がNOの場合
は、今回算出された誘電率εr が高劣化の範囲である設
定値（例えば0.35）以上であるか否かの判断を行う（ス
テップＳ19）。この判断結果がYES の場合はオイルが交
換時期に達したと判断し、表示手段７によって、オイル
が交換時期に達した旨を使用者に表示する（ステップＳ
20）。また、ステップＳ19の判断結果がNOの場合、つま
りオイルの劣化状態が中劣化状態の場合は、オイルの誘
電率εrのみでは、まだオイルは使用可能であるが、エ
ンジンの使用状態によってはオイルの交換時期になる可
能性のある範囲内であるため、修正エンジン運転時間Ａ
が第２設定値（例えば100 ×3600秒）に達したか否かの
判断を行う（ステップＳ21）。この判断結果がNOの場合
は、オイルはまだ使用可能であるため、そのままリター
ンする。また、このステップＳ21の判断結果がYES の場
合、つまりエンジンオイルの誘電率εr が第１設定値に
達し、かつ修正エンジン運転時間Ａが第２設定値に達し
た場合は、オイルが交換時期に達したと判断して、ステ
ップＳ20へ進み、使用者にオイルが交換時期に達した旨
を表示する。

【００１８】〔実施例の効果〕本実施例では、上記の作
用で示したように、エンジンオイルの誘電率εr が第１
設定値に達し、かつ修正エンジン運転時間Ａが第２設定
値に達した場合に、オイルが交換時期に達したと判断し
て、使用者にオイルが交換時期に達した旨を表示するた
め、オイルの劣化の検出精度が従来より高く、使用でき
るオイルを捨てる不具合を無くすことができる。この結
果、エンジンオイルおよびオイル交換にかかる費用を抑
えることができるとともに、資源を有効に利用すること
ができる。

【００１９】〔第２実施例〕図６は第２実施例を示すフ
ローチャートである。本実施例の判定回路２は、エンジ
ンオイルの誘電率によって検出されるオイルの劣化状態
が、高劣化時で、かつ修正エンジン運転時間が第２設定
値に達した際にオイルが交換時期に達したと判定するも
のである。つまり、第１実施例では高劣化時か否かを判
定する設定値（例えば誘電率が3.5 ）を請求項２の第１
設定値としたものである。この判定回路２の作動を、図
６のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップ
Ｓ1 〜Ｓ17は第１実施例と同じである。ステップＳ17ま
での演算が行われると、修正エンジン運転時間Ａが第２
設定値（例えば100 ×3600秒）に達したか否かの判断を
行う（ステップＳ22）。この判断結果がNOの場合は、オ
イルはまだ使用可能であるため、そのままリターンす
る。また、このステップＳ22の判断結果がYES の場合
は、修正エンジン運転時間Ａのみでは、まだオイルは使
用可能であるが、オイルセンサ８によって検出される誘
電率εr によってはオイルの交換時期になる可能性のあ
る範囲内であるため、誘電率εr が第１設定値（例えば
3.5 ）に達したか否かの判断を行う（ステップＳ23）。
この判断結果がNOの場合は、オイルはまだ使用可能であ
るため、そのままリターンする。また、このステップＳ
23の判断結果がYES の場合は、オイルが交換時期に達し
たと判断して、表示手段７によって使用者にオイルが交
換時期に達した旨を表示する（ステップＳ24）。

【００２０】〔変形例〕上記の実施例に示した数値は、
実施例の理解を容易にするために用いたもので、種々変
更可能なものである。使用されるオイルに応じて、第１
設定値や第２設定値を変更可能に設けても良い。オイル
の誘電率の変化の度合に応じて２段階に修正エンジン運
転時間を減算した例を示したが、他段階に減算したり、
連続的に減算しても良い。自動車の走行用のエンジンオ
イルの劣化に用いた例を示したが、他のエンジンのエン
ジンオイルの劣化検出に使用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】オイル劣化検出装置の概略ブロック図である
（第１実施例）。

【図２】オイルセンサの概略図である（第１実施例）。

【図３】発振回路の電気回路図である（第１実施例）。

【図４】オイルの誘電率と走向距離との関係を示すグラ
フである（第１実施例）。

【図５】判定回路の作動を示すフローチャートである
（第１実施例）。

【図６】判定回路の作動を示すフローチャートである
（第２実施例）。

【符号の説明】 ２ 判定回路 ４ 回転センサ（運転状態検出手段） ５ 負荷センサ（運転状態検出手段） ６ 油温センサ（運転状態検出手段） ７ 表示手段 ８ オイルセンサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a1)エンジンオイルの誘電率を検出する
   オイルセンサと、 (b1)エンジン回転速度、エンジン負荷などの運転状態を
   検出するための運転状態検出手段と、 (c1)前記オイルセンサの検出する誘電率と、前記運転状
   態検出手段から計測される運転状態に応じた修正エンジ
   ン運転時間とから、オイルの交換時期を判定する判定回
   路と、 (d1)この判定回路がオイルの交換時期を判定した際に、
   使用者にオイルが交換時期に達した旨を表示する表示手
   段とを備えるオイル劣化検出装置。
2. 【請求項２】 前記判定回路は、前記オイルセンサの検
   出する誘電率が第１設定値に達し、かつ前記運転状態検
   出手段から計測される修正エンジン運転時間が第２設定
   値に達した際に、オイルが交換時期に達したと判定す
   る、請求項１のオイル劣化検出装置。
3. 【請求項３】 前記判定回路は、前記オイルセンサの検
   出する誘電率が低下した際、その低下量に応じて、前記
   運転状態検出手段から計測される修正エンジン運転時間
   をリセット、あるいは修正することを特徴とする請求項
   １または請求項２のオイル劣化検出装置。