JPH07189641A - エンジンオイルの劣化判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェールセイフ機能を有し，かつ高精度なエ
ンジンオイルの劣化判定装置を提供すること。 【構成】 エンジンオイルの性状から劣化を判定するメ
イン検出装置１０と，機関の稼働情報からエンジンオイ
ルの劣化を推定するバックアップ装置２０とを有する劣
化判定装置１である。バックアップ装置２０は，機関の
稼働情報を積算する情報収集部２１と，上記第１判定部
１３よりも寛大な劣化判定基準を有する第２判定部２２
とを有する。メイン検出装置１０は，例えば検査光８２
を発する発光部１１と，検査対象オイルからの透過光又
は反射光８３を受光する光センサ１２と，光センサ１２
の出力信号を処理する第１判定部１３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，エンジンオイルの劣化
判定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】車両等の内燃機関のエンジンオイル（以下
単に「オイル」という）の劣化を検出する方法には，次
のようなものがある。第１の方法は，車両の走行距離や
エンジンの回転数を積算し，一定の計算式によりオイル
の劣化を推定するものである（実開昭６４−４４３１３
号公報等）。

【０００３】しかしながら，この方法は，オイルの性状
を直接測定するものではないから，実際にオイルが劣化
していない場合にも劣化と判定されたり，オイルが劣化
している場合にも劣化と判定されないなどのケースが生
じ，正確さに欠けるという問題がある。

【０００４】また，オイルの劣化によるＰＨの変化に着
目し，鉛（Ｐｂ）よりなる基準電極と，ＳＵＳよりなる
比較電極とを用いて電気化学的な発生電位を計測し，Ｐ
Ｈ値を求めてオイルの劣化を判定する第２の方法がある
（特開平３−１７５３５０号公報等）。

【０００５】この方法は，図１２に示す等価回路によっ
て表すことができ，オイルの電気化学的発生電位Ｅ_S と
一定の関係を有する平衡電位Ｅ_O からオイルのＰＨを求
めるものである（Ｅ_O ＝Ｒ_L Ｅ_S （Ｒ_O ＋Ｒ_L ）^-1）。
同図において，抵抗Ｒ_O は，上記電極（Ｐｂ−ＳＵＳ）
間の抵抗，抵抗Ｒ_L は測定回路の入力抵抗を示すもので
ある。

【０００６】しかしながら，オイルは絶縁体であり，そ
の体積抵抗率は著しく大きい。従って，上記抵抗Ｒ_O は
極めて大きく，著しく高感度の測定回路が必要であると
いう問題がある。そして，ノイズ電流やリーク電流など
微少の環境電流によって左右され，安定した精度の良い
測定は困難である。

【０００７】そこで，上記各方法の欠点を補うため，２
つの判定方法を用いてオイルの劣化を間違いなく検出し
ようとする第３の方法が提案されている（実開平３−１
４４５５号公報参照）。この方法は，エンジンの回転数
などからオイルの劣化を間接的に推定する第１の方法と
オイルの性状を実測する方法とを併用するものである。

【０００８】そして，オイルの性状を実測する後者の方
法は，オイルに含まれる不溶解分の濃度を光センサによ
って検知しようとするものである。そして，両者のいず
れかがオイルの劣化と判定した場合には，オイルの劣化
と判定する。

【０００９】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来のエンジ
ンオイルの劣化判定装置には次のような問題がある。エ
ンジンの回転数などから間接的にオイルの劣化を判定す
る前記第１の方法及びＰＨを測定する前記第２の方法
は，精度が低いという前記の欠点の他に，劣化判定装置
自体が故障した場合に対する対策がなされていないとい
う問題点がある。

【００１０】そのため，劣化判定装置の故障の場合に
は，オイルが劣化しているにもかかわらず劣化の判定が
なされず，エンジンを損傷するという重大事故を招くお
それがある。一方，２つの判定方法を併用する上記第３
の方法は，誤ってオイル劣化と判定し易い（劣化判定過
剰）という第１の問題点がある。

【００１１】なぜならば，一方の判定部が誤ってオイル
劣化と判定すれば，他方の判定部が劣化していないと正
しく判定してもその判断は採用されないからである。ま
た，いずれの判定部の判定結果にも同一の比重が置かれ
ているから，精度の悪い方の判定部によって全体の精度
が左右されてしまうという結果になり，装置全体として
の精度が低いという第２の問題点がある。

【００１２】それ故，２つの判定部の両方について，で
きるだけ精度を良くしなければならず装置全体のコスト
は大幅に上昇するという第３の問題点がある。即ち，第
３の方法は，２つの判定部に同一比重でコストをかけ
て，その結果コストが大幅に上昇し，結果的にはトータ
ルの精度が良くならないという極めてコストパフォーマ
ンスの悪い劣化判定装置である。本発明は，かかる従来
の劣化判定装置の問題点に鑑みて，故障による機能停止
が発生せず，かつコストパフォーマンスに優れたエンジ
ンオイルの劣化判定装置を提供しようとするものであ
る。

【００１３】

【課題の解決手段】本発明は，エンジンオイルの性状を
監視し，エンジンオイルの劣化を判定するメイン検出装
置と，エンジンオイルの更油後における機関の稼働情報
を積算し，エンジンオイルがより確実に劣化したことを
推定するバックアップ装置とを有するエンジンオイルの
劣化判定装置であって，上記バックアップ装置は，検査
対象オイルの更油後における機関の稼働情報を収集し積
算する情報収集部と，上記稼働情報を基にして検査対象
オイルの劣化を推定する第２判定部とを有しており，該
第２判定部は，上記メイン検出装置における劣化判定基
準よりも寛大な劣化判定基準を有していることを特徴と
するエンジンオイルの劣化判定装置にある。

【００１４】本発明において注目すべきことの第１点
は，メイン検出装置とバックアップ装置とを有すること
であり，バックアップ装置（第２判定部）はメイン検出
装置（第１判定部）よりも寛大な劣化判定基準を有する
ことである。ここで寛大な劣化判定基準とは，エンジン
オイルが劣化したとの判定を簡単に出さないことであ
り，オイルをより長く使用することを認める判定基準で
ある。

【００１５】本発明において注目すべきことの第２点
は，バックアップ装置は，検査対象オイルの更油後にお
ける機関の稼働情報を収集し積算する情報収集部と，収
集された稼働情報をもとにして検査対象オイルの劣化を
推定する第２判定部とを有することである。

【００１６】上記稼働情報には，例えば，車両の走行距
離（車両用エンジンオイルの場合），エンジンの積算回
転数，エンジンの噴射量の積算データ，エンジンの作動
時間等の主データと，必要に応じて主データと組み合わ
せて用いるオイル温度などの補助データがある。

【００１７】上記情報収集部は，例えば各種のデータロ
ギング回路や積算カウンタ回路等がある。また，第２判
定部には，例えば，稼働量（時間）の設定値Ｒ_s と実稼
働量（時間）Ｒ_m とを比較し，設定値Ｒ_s 以上になった
ときに信号を発するコンパレータなどがある。

【００１８】なお，上記構成におけるメイン検出装置
は，検査対象オイルに向けて検査光を有する発光部と，
検査対象オイルからの透過光又は反射光を受光する光セ
ンサと，該光センサの出力信号を処理し検査対象オイル
の劣化を検出する第１判定部とを有しており，上記検査
光はエンジンオイルに含まれる微粒子を検出できる所定
の長さの波長λ₀ を有するように構成すると好適であ
る。このように構成したメイン検出装置は，詳細を後述
するように，オイルの劣化を安定的に精度良く判定する
ことができるからである。

【００１９】なお，上記において，エンジンオイルに含
まれる微粒子を検出できる所定の長さの波長λ₀ とは，
例えば上記微粒子の外径の最大値Ｄ₁ と最小値Ｄ₂ との
中間にある波長λ₀ などがある（その作用については後
述）。また，上記メイン検出装置の構成における判定部
は，光センサの出力信号を受信し，検査対象液体の性状
を判定するものである。例えば，光センサからの信号レ
ベルが一定値以上あるいは一定値以下となったことを比
較するコンパレータやシュミット回路などがある。そし
て，必要に応じて温度補正回路を設けたり，光源の光度
の低下を補正する補償回路を設けたりする。

【００２０】なお，上記における含有微粒子とは，検査
対象オイルの使用によって外部から混入するもの，検査
対象オイルの使用によって析出するもの，化学反応によ
って新たに生ずるものなど各種のものを意味するもので
ある。また，上記含有微粒子には，単一物質からなる粒
状体，複数物質の混合体，分子状の高分子物質などを含
むものである。

【００２１】次に上記構成のメイン検出装置の作用効果
について詳述する。液体中に光の波長λ₀ に近い径の微
粒子が存在する場合，図１０に示すように，液体中に入
射した光８２の挙動は，上記微粒子８１の外径Ｄによっ
て大きく変化する。即ち，上記外径Ｄが光の波長λ₀ よ
り大きい場合（Ｄ＞λ₀ ）には，入射した光が粒子８１
に突当たっても，光は一点鎖線８９のように透過する。
一方，外径Ｄが波長λ₀ より小さい場合（Ｄ＜λ₀ ）に
は，粒子に突当たった光は全て２点鎖線８８のように散
乱し，反射される。

【００２２】従って，検査対象液体に含まれる微粒子の
外径Ｄを変えて，発光部から上記波長λ₀ の検査光８２
を入射し，その透過光又は反射光を光センサで受光すれ
ば，光センサの出力信号は，図１１に示すように変化す
る。即ち，大径（Ｄ＞λ₀ ）の微粒子を含む検査対象液
体の透過光（同図（Ａ））は大きく，反射光（同図
（Ｂ））は小さくなり，一方小径（Ｄ＜λ₀ ）の微粒子
を含む検査対象液体の透過光は小さく，反射光は大きく
なる。

【００２３】一方，エンジンオイルが含有する微粒子の
分布は，その使用に伴って変化する。即ち，上記エンジ
ンオイルは，潤滑油として使用するに伴い，不溶解性の
異物の混入量が増大する。エンジンオイルには添加剤の
一種である分散剤が添加されており，この働きにより正
常時のオイルは，上記異物が，粒子径０．１〜１μｍ以
下の小粒の粒子に安定的に均一に分散されている。

【００２４】しかしながら，上記分散剤は，消耗が速い
ため，一定期間を経過すると上記不溶解粒子が急激に凝
集し，肥大化する。そして，これによって，オイルの潤
滑性能が大幅に低下し，オイルとしての劣化状態と判定
される。

【００２５】それ故，透過光又は反射光を光センサで受
光し，その出力信号の変化を観測して，エンジンオイル
の微粒子の分布状態，ひいてはエンジンオイルの性状変
化を検出することができる。即ち，エンジンオイルの場
合には，前記のように，オイルの劣化に伴って不溶解粒
子が凝集，成長するから，検査光の波長の分布をオイル
劣化前のある分布をした粒子と劣化によって成長したあ
る分布をした粒子との間に設定し，オイルの劣化を検知
することができる。

【００２６】そして，上記のメイン検出装置は光学式の
検出装置であるから，前記従来の第２の方法（ＰＨ測定
式）のように検出部において電気的なノイズなどの影響
は受けることがなく，安定してエンジンオイルの劣化を
判定することができる。また，前記従来の第１の方法の
ように，エンジンオイルの劣化を間接的に推定するもの
ではなく，エンジンオイルの性状を直接実測する方法で
あるから，オイル劣化を精度良く判定することができ
る。

【００２７】

【作用及び効果】初めにバックアップ装置の作用効果に
ついて述べる。エンジンオイルの劣化とエンジンオイル
を用いる機関の稼働量又は稼働時間との間には，統計的
に一定の相関関係がある。従って，上記稼働情報を用い
ることにより，エンジンオイルの劣化を統計的に推定す
ることができる。

【００２８】本発明のバックアップ装置は，情報収集部
において検査対象オイル更油後の稼働情報を収集する，
いわゆるデータロギング機能を有している。一方，第２
判定部はエンジンオイルの劣化と稼働情報との間の上記
統計データから，一定の統計的確率でエンジンオイルの
劣化を判定するものである。

【００２９】例えば，劣化を推定する稼働量（時間）の
設定値Ｒ_s を大きくすれば，オイル劣化の確率はどんど
ん大きくすることができる。例えば，車の走行距離を横
軸にとり，オイルの更油基準に達するサンプル数ｎを縦
軸にとって図示すれば図６のようになる。図６における
走行距離Ｌ_max （３００００ｋｍ）ではほぼ１００％の
エンジンオイルは同図の劣化判定基準を満たしており，
Ｌ_mid では，ほぼ５０％のエンジンオイルが同図の劣化
判定基準を満足する。

【００３０】そしてバックアップ装置では，第２判定部
における上記設定値Ｒ_s を大きくし，メイン検出装置よ
りも検査対象オイルの劣化判定基準を緩めてある。その
結果，故障等によるメイン検出装置の不動作時において
のみバックアップ装置が作動する。一方，バックアップ
装置は，車速センサなど既にセンサの設置されている情
報を活用することができるから，改めてセンサを設ける
必要度が小さく，安価に製作することが可能である。ま
た，バックアップのためであるから，高感度や高精度へ
の要求度は低く安価に構成することができる。

【００３１】次に本発明の劣化判定装置全体の作用効果
について述べる。本発明においては，通常時はメイン検
出装置によりエンジンオイルの劣化を判定することがで
きる。そして，万一メイン検出装置が故障の場合には，
バックアップ装置が作動するから，誤って機関を損傷す
るようなことのない極めて信頼性の高い劣化判定装置を
得ることができる。

【００３２】そして，非常時にのみ作動するバックアッ
プ装置は，上記のように安価に構成することができるか
ら，コストパフォーマンスに優れた劣化判定装置を構成
することができる。 なお，バックアップ装置は，オイ
ルの劣化を報知するものとして利用する方法に限定され
るものではなく，メイン検出装置の故障を報知する故障
警報装置としての利用方法がある。

【００３３】また，バックアップ装置の判定情報は，外
部の出力要求に応じて出力させるようにしてもよい。例
えば保守作業等の点検時に出力させ，劣化判定装置の故
障の有無をチェックする等の利用方法である。要は，メ
イン検出装置の出力とバックアップ装置の出力とをどの
ように組み合わせ利用するかであり，その組合せ利用法
は極めて多様である。上記のように，本発明によれば，
故障による機能停止が発生せず，かつコストパフォーマ
ンスに優れたエンジンオイルの劣化判定装置を提供する
ことができる。

【００３４】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例に係る劣化判定装置につき図１〜図６を
用いて説明する。本例は，図１に示すように，エンジン
オイルの性状を監視し，エンジンオイル８の劣化を判定
するメイン検出装置１０と，エンジンオイル８の更油後
における機関の稼働情報を積算し，エンジンオイルがよ
り確実に劣化したことを推定するバックアップ装置２０
とを有するエンジンオイル８の劣化判定装置１である。

【００３５】メイン検出装置１０は，検査対象オイル８
に向けて検査光８２を発する発光部１１と，検査対象オ
イル８からの反射光８３を受光する光センサ１２と，光
センサ１２の出力信号Ｉ₂ を処理し，検査対象オイル８
の劣化を判定する第１判定部１３とを有する。そして上
記検査光８２は，エンジンオイルに含まれる微粒子の外
径の最小値Ｄ₂ と最大値Ｄ₁ との中間にある所定の長さ
の波長λ₀ を有する（Ｄ₂ ≦λ₀ ≦Ｄ₁ ）。

【００３６】一方，バックアップ装置２０は，検査対象
オイル８の更油後における機関の稼働情報を収集し積算
する情報収集部２１と，上記稼働情報をもとにして検査
対象オイル８の劣化を推定する第２判定部２２とを有し
ている。そして第２判定部２２は第１判定部１３におけ
る劣化判定基準よりも寛大な劣化判定基準を有してい
る。

【００３７】以下それぞれについて詳述する。図１にお
いて，ＥＣＵ５０の制御部５９は，メイン検出装置１０
とバックアップ装置２０のいずれかがエンジンオイル劣
化の判定を下した場合に，表示器５３に表示出力を発進
する論理和機能を有している。

【００３８】初めに，メイン検出装置１０について説明
する。図２に示すように，メイン検出装置１０の発光部
１１から発せられた検査光８２は，プリズム１５中を進
行し，検査対象オイル８に入射し，その一部分は反射光
８３として光センサ１２である受光素子，例えばＳＰＤ
（シリコンフォトダイオード）に入射する。

【００３９】発光部１１は，ＬＥＤであり，９４０ｎｍ
の波長を中心にもつ赤外光を放射する。また，上記プリ
ズム１５は，検査対象オイル８に対して検査光８２が全
反射を起こさない屈折率を有する光学ガラスである。

【００４０】そして，検査対象オイル８の収容部３０内
には，検査対象オイル８の流体運動によって浮遊する複
数の洗浄部材３５が配置されている。また，収容部３０
には検査対象オイル８の流入部３０１と流出部を被うよ
うに金網製の流出防止部材３６が設けられている。流出
防止部材３６の網の目は，洗浄部材３５の大きさより細
かい目になっている。

【００４１】洗浄部材３５は，プリズム１５を傷つけ
ず，かつ検査対象オイル８に対し耐久性を有するように
フッ素樹脂によって形成されている。これらの洗浄部材
３５は，いずれも検査対象オイル８の流動に対応して運
動し易い形状と比重を有しており，検査光８２の入光面
３２の異物付着を抑制する。

【００４２】次に，メイン検出装置１０の信号処理の流
れと構成について，第１判定部１３の作用を中心に説明
する。図１に示すように，第１判定部１３は，外部の直
流電源５１からパワーの供給を受け，発光部１１と光セ
ンサ１２に対して電力を供給する。また，発光部１１の
近傍には，温度センサとしてのサーミスタ温度計５２が
配置されており，第１判定部１３の演算部１３１と接続
されている。

【００４３】第１判定部１３の判定結果の出力信号は，
車両のエンジン用電子制御装置（ＥＣＵ）５０に与えら
れ，ＥＣＵ５０は運転席のオイル状態表示器５３（ラン
プ）と接続されている。また，第１判定部１３とＥＣＵ
５０との間には，メイン検出装置１０を作動させるＥＣ
Ｕ５０の指令を伝送する信号線５０１が設けられてい
る。

【００４４】次に，第１判定部１３の内部構成について
説明する。第１判定部１３は，図１に示すようにサーミ
スタ温度計５２と演算部１３１とからなる。演算部１３
１は，図３に示すように，定電圧回路４１，スイッチン
グ回路４２，発光部１１のドライバ４３，光センサ１２
のレシーバ４４，変換増幅器４５，比較演算器４６，Ｅ
ＣＵ５０への信号送出回路４７，温度監視回路４８とを
有している。

【００４５】定電圧回路４１は，各部に対する電圧供給
源である。スイッチング回路４２は，ＥＣＵ５０の指令
に応動して，第１判定部１３を起動，停止するスイッチ
ング回路である。また，温度監視回路４８の高温検知指
令により，第１判定部１３の動作を停止する。これは，
高温時におけるオイル劣化検出装置の稼働により発光部
１１の寿命が低下することを予防する保護機能である。

【００４６】ドライバ４３は，発光部１１であるＬＥＤ
に発光用の定電流Ｉ₁ を供給する回路である。レシーバ
４４は，光センサ１２に電力を供給すると共に，光セン
サ１２の受光量によって変化する電流Ｉ₂ を受信する回
路である。

【００４７】変換増幅器４５は，光センサ１２の出力信
号Ｉ₂ をパワー増幅し，出力電圧Ｖ₂ に返還するオペア
ンプである。比較演算回路４６は，上記出力電圧Ｖ₂ を
所定の基準電圧Ｖ_S と比較し，上記出力電圧Ｖ₂ が基準
電圧Ｖ_S より大きい場合にオイルの劣化と判定するコン
パレータ又はシュミット回路である。なお，本例は，洗
浄部材３５の混入による出力電圧Ｖ₂ の変動を平準化す
るため，一定時間における出力電圧Ｖ₂ の平均値をもっ
て，基準電圧Ｖ_S と比較する。

【００４８】信号送出回路４７は，ＥＣＵ５０と同期を
とり，所定のタイミングと信号レベルにより，比較演算
回路４６の判定結果を２値信号により，ＥＣＵ５０に送
出する。温度監視回路４８は，サーミスタ温度計５２の
抵抗変化により温度を検出し，検出温度が所定値Ｔ₀ を
越えたとき，前記スイッチング回路４２に停止信号を送
出する監視回路である。

【００４９】次に，本例のメイン検出装置１０の全体構
造について説明する。メイン検出装置１０は，図４に示
すように，その中心部に，プリズム１５，発光部１１，
光センサ１２，収容部３０からなる光学部材を配置し，
下方に検査対象オイル８の流入管６１を有する。そし
て，上方には，第１判定部１３を構成するプリント配線
板６９と入出力コネクタ６８とが配設されている。

【００５０】検査対象オイル８は，図４に示すように流
入管６１から流入し，収容部３０を経由して図示しない
流出管から流出する。そして，検査対象オイル８は収容
部３０内でプリズム１５とその入光面３２に於いて接触
する。プリズム１５の左右には光センサ１２と発光体１
１とが取付けられている。そして，発光体１１から発射
されたプリズム１５への入射光８２のうち，検査対象オ
イル８において反射された反射光８３が光センサ１２に
入光する。

【００５１】次に本例のメイン検出装置１０の作用効果
について述べる。検査対象液体８であるエンジンオイル
は，その使用によって，図２に示すように，不溶解正の
微粒子８１を含むようになる。しかし，オイルには分散
剤が含まれており，その作用により上記微粒子８１は
０．２〜１μｍ以下の小径微粒子として均一に分散さ
れ，潤滑性能には影響を与えない。

【００５２】しかしながら，長期に渡りオイルが使用さ
れると分散剤が消耗して，分散作用が低下する。その結
果上記微粒子８１は急速に互いに凝集，肥大化（長径
化）し，オイルの潤滑性能は急速に低下する。正常な潤
滑性能を示すオイルに含まれる微粒子８１は，０．１〜
１μｍ程度であるが，上記分散剤の消耗後は，外径が２
〜３μｍを越える大径微粒子８１の含有率が急速に増大
する。

【００５３】一方，本例の液体性状検出装置１０におけ
る発光体１１が発する光のスペクルには，上記大径微粒
子８１中のある特定された粒子の外径に等しい波長λ₀
の検査光８２が多量に含まれている。それ故，上記大径
微粒子８１を多量に含む劣化オイルと，正常オイルとで
は，オイルに対する検査光８２の反射率と透過率が著し
く異なっている（図１０，図１１参照）。それ故，オイ
ルに対する反射光（透過光）を観測してオイルの劣化の
検知が可能となるのである。

【００５４】上記作用を，メイン検出装置１０の回路構
成に従って説明する。図１，図２に示すように，定電流
Ｉ₁ を供給され一定の光を発する発光体１１から発せら
れた検査光８２は，検査対象オイル８に入射し，その一
部は，反射光８３として光センサ１２に入射する。

【００５５】そして，上記反射光８３の強さは，検査対
象オイル８に含まれる大径微粒子８１の量によって大幅
に変化する。図１に示すように，上記反射光８３の強さ
は，光センサ１２の出力電流Ｉ₂ に変換される。そし
て，図３に示すように，上記出力電流Ｉ₂ は，第１判定
部１３の演算部１３１における変換増幅器４５において
電圧Ｖ₂ に変換される。

【００５６】上記電圧Ｖ₂ は，比較演算回路４６におい
て，基準電圧Ｖ_S と比較され，これより小の場合（Ｖ₂
＜Ｖ_S ）には，オイル劣化と判定し，１信号が出力され
る。また，電圧Ｖ₂ が基準電圧Ｖ_S 以上（Ｖ₂ ≧Ｖ_S ）
ならば，オイルは正常と判定され０信号が出力される。

【００５７】比較演算回路４６の２値信号出力は，信号
送出回路４７によりＥＣＵ５０に送出される。そして，
ＥＣＵ５０からは運転席に設けた表示器５３に対して表
示器５３駆動信号が送出され，運転者に対してオイルの
性状が表示される。上記のように，本例のメイン検出装
置１０は光学的手段をベースに，オイルの劣化状況を明
瞭に判定することができる。

【００５８】なぜならば，オイルの潤滑性能の低下（劣
化）は，大径微粒子８１の存否によって決まり，一方大
径微粒子８１の存否によって，反射光８３の強さは著し
く変化するから，極めて明瞭にオイルの劣化を判定する
ことができる。即ち，従来のＰＨ式のオイル劣化検出装
置のように微弱な電気化学的電位を検出する方法ではな
いから，極めて高感度かつ安定的にオイルの劣化を検出
することができる。

【００５９】次に本例のバックアップ装置２０について
説明する。バックアップ装置２０は，図１に示すよう
に，マイクロプロセッサを有するＥＣＵ５０内に形成さ
れている。即ち，機関の稼働情報ｒとリセット信号ｓと
をＥＣＵ５０に取り込み，後述するオイル劣化推定プロ
グラムを作動させることにより，検査対象オイル８の劣
化を推定する。

【００６０】なお，本例におけるオイル劣化推定プログ
ラムは，車の走行距離から，エンジンオイルの劣化を推
定するプログラムである。また，本例の稼働情報ｒは，
図示しない車輪速センサから発せられる車輪回転情報で
あり，車輪が１回転することにより１パルスが発せられ
る。

【００６１】一方，リセット信号ｓはバックアップ装置
２０の情報収集部２１の積算カウンタをリセットするた
めの信号であり，エンジンオイルの更油時に閉路するス
イッチ５４の信号である。具体的なリセット手段につい
ては詳細に記さないが，例えばメータ等の表示手段の近
くに押しボタンを設けて，手動式のリセット手段として
もよく，又は第１判定部の出力値がある一定値以下とな
ったとき自動的にリセット信号を発する自動式のリセッ
ト手段としてもよい。上記後者の手段における一定値と
は，例えば限界値α₁ の５％などの値がある。

【００６２】次に説明するオイル劣化推定プログラム
は，上記リセット信号ｓによって積算カウンタやレジス
タがリセットされスタートする。オイル劣化推定プログ
ラムは，図５に示すように，初めに，ステップ６０１で
車輪速センサからのパルスを検知すると，次のステップ
６０２において積算カウンタが前の積算値Ａを１つだけ
歩進させる。

【００６３】次に，ステップ６０３において，上記積算
値Ａが所定値Ｋ₁ に達したか否かを判断する。上記所定
値Ｋ₁ は，オイルの使用限界を推定するための車の走行
距離Ｌ₀ を車輪の外周ａで除したものである。即ち，オ
イルの使用限界の走行距離Ｌ₀ を例えば３００００ｋ
ｍ，タイヤの外周ａを１ｍとしたときには，Ｋは３×１
０⁷ であり，積算カウンタは２５ビット以上のカウンタ
である。

【００６４】ステップ６０３において，上記積算値Ａが
所定値Ｋ₁ 以上ならば，ステップ６０４に進み，表示手
段５３に出力する（出力ポートオン）。また，ステップ
６０３において，積算値ＡがＫ₁ 未満ならば，ステップ
６０１に戻り，表示器５３は作動しない。

【００６５】なお，本例は，バックアップ装置２０をエ
ンジン制御用ＥＣＵ５０に設けたが，車両の走行メータ
に，更油スイッチ５４の信号によってリセットし，所定
の走行距離Ｌ₀ で信号を出力する機能を付加してバック
アップ装置２０とすることも可能である。この場合に
は，ＥＣＵ５０は，単にバックアップ装置２０の信号を
中継し表示手段５３を作動させるだけである。

【００６６】次に，バックアップ装置２０におけるエン
ジンオイルの使用限界を判定する上記走行限界距離Ｌ₀
の決定方法について述べる。メイン検出装置１０の劣化
判定基準は，エンジンオイルが良好に働くための含有不
溶解分の好ましい限界値α₁ を基に決められている。そ
して上記好ましい限界値α₁ （例えば３重量％）を越え
る時のサンプル数ｎと走行距離との関係は，図６に示す
ように分布する。

【００６７】一方，エンジン側から見た不溶解物含有の
許容限度α₂ （エンジンの故障に至らないがエンジン振
動・騒音，オイル消費の悪化などが発生し，良好な運転
状態からは外れる許容値，α₂ ＞α₁ ）は，上記好まし
い限界値α₁ より大きな値である。そして，上記許容限
度α₂ をベースにしてエンジンオイルの更油なしで走行
を許容する許容限界走行距離Ｌαは，上記図６におい
て，ほぼ１００％のサンプルが上記限界値α₁ を越える
走行距離Ｌ_max よりも大きい値となっている。

【００６８】上記のような背景のもとに，本例における
走行限界距離Ｌ₀ を決定する。初めに，エンジンオイル
の不溶解分含有の許容限度α₂ に達した走行距離Ｌαの
最も短いサンプルデータＬα₀ を調査し，オイルの不溶
解物の観点から見た走行限界距離Ｌα₀ とする。

【００６９】同様に，エンジンオイルの全酸価の点から
見たエンジン側の許容限度から他の走行限界距離Ｌβ₀
を決定する。更に，エンジンオイルの全塩基価や粘度か
ら見て同様の走行限界距離Ｌγ₀ ，Ｌδ₀ を決定する。
そして，各走行限界距離Ｌα₀ 〜Ｌδ₀ のうち最小のも
のを，バックアップ装置２０の上記走行限界距離Ｌ₀ と
して定める。その他の決め方としては，単に前記Ｌ_max
にある１以上の係数を掛けるなどの方法がある。

【００７０】次にバックアップ装置２０の作用効果につ
いて述べる。上記のように，バックアップ装置２０にお
ける劣化判定基準は，メイン検出装置１０の劣化判定基
準よりも寛大である。即ち，メイン検出装置１０がエン
ジンオイルが良好な状態で作用するという観点から劣化
判定基準を定めているのに対し，バックアップ装置２０
はエンジン側のエンジンオイルに対する許容限度の観点
から劣化判定基準を定めている。ここでいう許容限度と
は，エンジンの振動・騒音，オイル消費量等に対する限
度である。

【００７１】それ故，メイン検出装置１０が正常に作動
する場合には，先行してメイン検出装置が劣化を判定す
るから，バックアップ装置２０から劣化判定の出力が出
されることは殆どない。そして，メイン検出装置１０が
故障等により作動しない場合には，エンジンに不具合が
生ずる前にバックアップ装置２０が作動し，エンジンの
故障を抑制することができる。また，バックアップ装置
２０は，ＥＣＵ５０に入出力のインターフェースを設
け，ソフトウエアで処理することにより実現することが
でき，またセンサは既にあるものを利用すればよい。従
って比較的安価に装置を構成することができる。

【００７２】次に，本例の劣化判定装置全体の作用効果
について述べる。上記のように，本例においては，通常
時はメイン検出装置１０により高精度にエンジンオイル
の劣化を判定することができる。一方，メイン検出装置
１０が故障等で作動しない非常時の場合には，バックア
ップ装置２０が作動する。そしてメイン検出装置１０と
バックアップ装置２０とが共に故障する確率は，極めて
低いから，極めて信頼性が高く，エンジンを損傷するよ
うなことはない。

【００７３】また，バックアップ装置２０は，比較的安
価に構成することができるから，劣化判定装置１全体の
コストはメイン検出装置１０単独のコストに比べて，大
幅には上昇せず，装置のコストパフォーマンスは極めて
良好である。上記のように，本発明によれば，故障によ
る機能停止が発生せず，高精度でコストパフォーマンス
に優れたエンジンオイルの劣化判定装置を提供すること
ができる。

【００７４】実施例２ 本例は，図７のフローチャートに示すように，実施例１
において，バックアップ装置２０は，車輪速センサに代
えてディストリビュータから発せられるエンジンの回転
数信号Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，Ｎ_E を基に，エンジンオイルの劣化
を推定するもう１つの実施例である。上記において，Ｇ
₁ ，Ｇ₂ は，クランクシャフトの３６０°Ｃａ毎にディ
ストリビュータから発せられる信号，Ｎ_E は３０°Ｃａ
毎に発せられる信号である。

【００７５】即ち，初めのステップ６１１において回転
数信号Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，Ｎ_E を受信し，ステップ６０２に
て，そのパルスを積算し，ステップ６０３でその積算パ
ルス数Ａ_Z が所定値Ｋ₂ （例えば６５，５３６パルス）
に達したか否かを判定する。上記において所定値Ｋ
₂ は，エンジンオイルの使用限界を推定する積算パルス
数であり，その決定方法は実施例１で述べた方法と同様
である。その他については，実施例１と同様である。

【００７６】実施例３ 本例は，図８のフローチャートに示すように，実施例１
において，バックアップ装置２０の稼働情報をエンジン
気筒の噴射時間としたもう１つの実施例である。この場
合は，ＥＣＵ５０内にて演算により求められている噴射
時間の単位量が１μｓと極めて短いため，噴射時間の積
算を２段階で実施する。

【００７７】即ち，ステップ６２１において噴射時間に
比例したパルスを検知しステップ６２２のプレカウンタ
において，最新の噴射時間のパルス数（ＴＡＵ）を前回
の積算値（ＴＴＡＵ）に加算する。そして，ステップ６
２３において，上記プレカウンタの新積算値が所定値Ｔ
₀ （例えば６５５３６ｍｓ）を越えたか否かを，例え
ば，上記プレカウンタのオーバーフロによるキャリーの
有無により判定する。

【００７８】そして，上記所定値Ｔ₀ を越えた場合に
は，ステップ６０２に進み，積算カウンタを歩進させ，
以下は前記図６，図７と同様のアルゴリズム（ステップ
６０３，６０４）により，気筒の噴射時間積算値Ａ₃ が
限界値Ｋ₃ に達したか否かにより表示器５３を作動させ
る。上記限界値Ｋ₃ の決定方法を含むその他の点につい
ては実施例１と同様である。

【００７９】実施例４ 本例は，図９のフローチャートに示すように，実施例１
において，バックアップ装置２０の稼働情報をエンジン
の作動時間としたもう１つの実施例である。エンジンの
作動時間は，エンジン制御用ＥＣＵ５０の作動時間とほ
ぼ等価であるから，本例はＥＣＵ５０の内部時計の信号
を用いてエンジンの作動時間を積算するものである。

【００８０】即ち，ステップ６３１において，ＥＣＵ５
０のフリーランニングタイマ（内部時計）から所定の作
動時間ｔ₀ （例えば２５６ｍｓ）毎に発せられるキャリ
ーフラグを検知する。そして，ステップ６０２で積算カ
ウンタを歩進させ，ステップ６０３で積算値Ａ₄ がエン
ジンの作動時間が限界値Ｋ₄ に達したか否かによりエン
ジンオイルが使用限界に達したか否かを推定する。上記
限界値Ｋ₄ の決定方法を含むその他の点については，実
施例１と同様である。

【００８１】なお，実施例１〜実施例４は，バックアッ
プ装置２０の稼働情報として単一の情報を用いたが，複
数の稼働情報を用いて，それぞれエンジンオイルの使用
限界を推定し，バックアップ装置２０の出力は，それぞ
れの出力結果の論理和を取る方法がある。例えば，稼働
情報として車両の走行距離とエンジンの作動時間の二つ
を用いて，いずれか一方の積算値（Ａ₁ ，Ａ₃ ）が限界
値（Ｋ₁ ，Ｋ₃ ）に達した場合に，バックアップ装置２
０は，エンジンオイルの劣化推定を出力する。

【００８２】また，バックアップ装置２０を設けるとい
う本例の効果は，光学式のメイン検出装置１０において
のみ発揮されるものではなく，メイン検出装置１０が前
記ＰＨ測定式などその他の方式のものであっても，同様
に極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の劣化判定装置のシステム構成図。

【図２】実施例１のメイン検出装置の光学系の構成図。

【図３】実施例１のメイン検出装置の第１判定部の回路
図。

【図４】実施例１のメイン検出装置の断面図。

【図５】実施例１のバックアップ装置の処理フロー図。

【図６】エンジンオイルにおける走行距離と不溶解分の
３％の超過サンプル数との関係図。

【図７】実施例２のバックアップ装置の処理フロー図。

【図８】実施例３のバックアップ装置の処理フロー図。

【図９】実施例４のバックアップ装置の処理フロー図。

【図１０】液中の微粒子の存在による光の散乱説明図。

【図１１】液中の微粒子の外径と透過光，反射光の強度
との関係図。

【図１２】従来の劣化判定装置の回路図。

【符号の説明】

１．．．劣化判定装置， １０．．．メイン検出装置， １１．．．発光部， １２．．．光センサ， １３．．．第１判定部， ２０．．．バックアップ装置， ２１．．．情報収集部， ２２．．．第２判定部， ８２．．．検査光， ８３．．．反射光，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンオイルの性状を監視し，エンジ
   ンオイルの劣化を判定するメイン検出装置と，エンジン
   オイルの更油後における機関の稼働情報を積算し，エン
   ジンオイルがより確実に劣化したことを推定するバック
   アップ装置とを有するエンジンオイルの劣化判定装置で
   あって，上記バックアップ装置は，検査対象オイルの更
   油後における機関の稼働情報を収集し積算する情報収集
   部と，上記稼働情報を基にして検査対象オイルの劣化を
   推定する第２判定部とを有しており，該第２判定部は，
   上記メイン検出装置における劣化判定基準よりも寛大な
   劣化判定基準を有していることを特徴とするエンジンオ
   イルの劣化判定装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記メイン検出装置
   は，検査対象オイルに向けて検査光を発する発光部と，
   検査対象オイルからの透過光又は反射光を受光する光セ
   ンサと，該光センサの出力信号を処理し検査対象オイル
   の劣化を検出する第１判定部とを有しており，上記検査
   光は，エンジンオイルに含まれる微粒子を検出できる所
   定の長さの波長を有していることを特徴とする車両のエ
   ンジンオイルの劣化判定装置。