JPH07318482A - オイル劣化判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度の高いオイル劣化判定装置の提供。 【構成】 発光部１１と，オイル８１との接触面１２
１，１２２，１２３を有する導光体１２と，接触面１２
１で全反射した検査光３１１を受光する光センサ２１
と，判定部４１とを有するオイル劣化判定装置１であ
る。発光部１１，導光体１２，及び光センサ２１は，同
一のハウジング１５内に収容され，ハウジング１５内に
は温度センサ２５を配設する。判定部４１は，温度セン
サ２５及び光センサ２１の出力に基づいて劣化を判定す
る。接触面１２１を通らない検査光３１２を受光する基
準光センサ２２を設けることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，安定して精度良くオイ
ルの劣化を判定することのできる光学式のオイル劣化判
定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】ディーゼルエンジンなどのエンジンオイル
の劣化の判定は，オイル中に含まれるカーボン粒子量が
有力な判断指標となっている。例えば，エンジンオイル
中に含まれるカーボン粒子濃度が３〜５ｗｔ％を上限と
して更油時期と判定する。そして，エンジンオイル中の
粒子濃度によって変化するエバネッセント波の強度を測
定し，オイル劣化を判定することのできる光学式センサ
が提案されている（特開平３−１１１７４１号公報参
照）。

【０００３】この光学式センサ９０は，図４に示すよう
に，エンジンオイル８１中に導光体９１を投入し，検査
光３１１を導光体９１の端部から入射させる。そして，
エンジンオイル８１との接触面９１１で全反射した検査
光３１２は他端部に配置した反射鏡９２で反射し，再び
導光体９１の端部から出射する。

【０００４】この出射光３２の強度は，上記接触面９１
１における全反射光，いわゆるエバネッセント波の強度
によって決まる。そして，上記エバネッセント波はエン
ジンオイル８１中の粒子によって吸収，散乱され，粒子
濃度に対応して強度が変化（減衰）する。従って，上記
出射光３２を光センサで測定することによって，エンジ
ンオイル８１中の粒子濃度即ちオイル劣化の程度を判定
することができる。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記光学式の
オイル劣化判定装置には次のような問題点がある。それ
は，エンジンオイルにおける同一の粒子濃度に対し，出
射光の強度が必ずしも一定値とならず，安定した精度が
得られないということである。特にエンジンの運転状況
により大幅に変化するエンジンオイルの温度変化に対し
て，光センサの検知出力が大きく変動する。本発明は，
かかる従来の問題点に鑑みて，安定して高精度を得るこ
とのできるオイル劣化判定装置を提供しようとするもの
である。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，検査光を放射する発光部
と，オイルと接触する接触面を有する導光体と，該接触
面で全反射した検査光を受光する光センサと，該光セン
サ及び上記発光部を制御する判定部と，上記オイルの温
度を測定する温度センサとを有するオイル劣化判定装置
であって，少なくとも上記発光部，導光体及び光センサ
は同一のハウジング内に収容され，上記判定部は，該温
度センサ及び光センサの出力信号に基づいてオイルの劣
化を判定することを特徴とするオイル劣化判定装置にあ
る。

【０００７】本発明において最も注目すべきことは，発
光部，導光体及び光センサは同一のハウジングに収容さ
れており，判定部は，温度センサ及び光センサの出力信
号に基づいてオイルの劣化を判定することである。な
お，上記ハウジングには，判定部のすべてまたは一部
（例えば信号変換器，増幅器，演算回路など）及び温度
センサを収容してもよい。

【０００８】温度センサをハウジング内に収容すれば，
温度センサの取付けは容易であり，また設置環境が良好
であるから好適である。即ち，温度センサをハウジング
外のオイル中に露出して，オイルの温度を測定する場合
には，オイルに対してシールするなどの構造的配慮が必
要となり，取付けが容易でない。そして，オイルに対す
る耐蝕性や汚れに対する対策などが必要となり，コスト
高となる。

【０００９】また，ハウジング内に温度センサを設置す
れば良好な設置環境において長期間に渡り安定した特性
を維持することができる。なお，オイルの温度とハウジ
ング内の温度との間には，一定の相関性が存在するか
ら，温度センサをハウジング内に設置してもオイルの温
度は一定の精度で判定することが可能である。

【００１０】なぜならば，ハウジング内にはオイルに接
触する導光体が配置されており，ハウジング内の温度は
オイルの温度により変化するからである。また，温度セ
ンサをハウジング内に設置することにより，１個の温度
センサにより発光部や光センサの周囲温度も同時に検知
することができるという利点もある。即ち，温度の変化
に伴う発光部の放射光の強度変化，光センサの感度の変
化，ハウジング内にある回路部の温度特性の変化等に対
処することが可能となる。

【００１１】ハウジングに収容された上記導光体は，そ
の接触面においてエンジンオイルと接触する。上記導光
体は，少なくともその接触面において全反射可能な屈折
率を有する部材によって構成されている。このような導
光体には，例えばプリズムなどがあり，またプリズムと
光ファイバーとからなるものなどがある。

【００１２】なお，上記判定部は，温度センサの出力が
所定の範囲内にある場合にのみ，上記発光部を作動させ
オイルの劣化を判定することが好ましい。ＬＥＤなどの
発光部は，所定の温度範囲でのみ作動させるようにする
ことにより，寿命を長期化させることができ，また放射
光（検査光）の強度を安定させ検出精度を向上させるこ
とができるからである。

【００１３】また，オイルの温度が変化すれば，前記出
射光３２の強度が変化するからオイルの温度範囲を一定
とすることにより，オイル劣化判定装置の検出精度を向
上することができる。

【００１４】そして，上記温度センサの所定の温度範囲
は，例えばエンジンオイルの温度が６０℃〜８０℃の間
となるように一定の範囲に設定する。エンジンオイルの
温度を６０℃〜８０℃とする理由は，通常走行において
オイルが上昇する温度であり，またＬＥＤなどの発光部
が適正に作動する温度であるからである。

【００１５】なお，温度センサの出力が上記所定の範囲
内にない場合においては，前記判定部は判定部の信号を
直前の値に保持又は記憶し，直前における判定結果を出
力することが好ましい。なぜならば，直前における判定
結果が短時間のうちに変化することは少ないから，直前
の結果をそのまま出力することがオイル劣化判定装置と
して適切な措置だからである。即ち，オイルが既に劣化
状態にあった場合には引続き劣化判定を出力することが
必要であり，良好状態にある場合にもその状態を引続き
表示するほうが適切である。

【００１６】そして，ハウジングの内部には，更に基準
用光センサを設けることが好ましい。該基準用光センサ
は，導光体の接触面を経由することのない検査光を受光
する光センサである。そして，判定部は，上記基準用光
センサと前記検出用の光センサの出力に基づいてエンジ
ンオイルの劣化を判定する。

【００１７】基準用光センサの出力を劣化判定用の情報
として用いることにより，発光部の放射光の強度が変化
しても，検出エラーが少なくなるようにすることができ
る。例えば，検出用光センサと基準用光センサとの比を
求めて検査光の減衰率を算出する。そうすると減衰率
は，発光部の放射光の強さが変化しても，殆ど変化しな
いから，オイル劣化判定装置の検出精度の変動を抑制す
ることができる。

【００１８】また，検出用光センサと基準用光センサの
差をもって劣化判定の主要データとする場合において
も，発光部の放射光の強度が変動した場合，両光センサ
の出力が同一方向に変化するから，上記差の値の変動は
小さめに抑制することができる。

【００１９】なお，車両用のオイル劣化判定装置の場合
には，上記判定部は，エンジンオイルの判定結果を表示
又は警報する出力手段を車室内に設けることが好まし
い。これによって，運転者は，直ちにエンジンオイルの
劣化状況を知ることができるから，遅滞することなくエ
ンジンオイルを交換するなどの処置をすることができる
からである。

【００２０】上記出力手段は，エンジンオイルを良否の
二値表示又は三値表示（例えば，良，否，劣化近しの三
値など）で表示することができるほか，連続値（たとえ
ば，劣化度３０％など）として表示することができる。
また，表示は，視覚的な表示方法の他に，ブザー等の聴
覚的伝達方法を用いることができる。

【００２１】

【作用及び効果】本発明のオイル劣化判定装置は，温度
センサを有している。従って，判定部はオイルの温度状
況を勘案してオイルの劣化を判定することができる。即
ち，温度変化によって生ずるオイルの屈折率変化，オイ
ルの温度変化によって生ずる出射光の強度変化等を勘案
してオイル劣化を判定することができる。

【００２２】その結果，よりきめ細かく安定した精度の
高い判定が可能である。上記のように，本発明によれ
ば，安定して高精度を得ることのできるオイル劣化判定
装置を提供することができる。

【００２３】

【実施例】

実施例１ 本発明の実施例にかかるオイル劣化判定装置につき，図
１〜図３を用いて説明する。本例は，図１，図２に示す
ように，検査光３１を放射する発光部１１と，エンジン
オイル８１と接触する接触面１２１，１２２，１２３を
有する導光体１２と，接触面１２１，１２２，１２３で
全反射した検査光３１１（検出光）を受光する光センサ
２１と，光センサ２１及び発光部１１を制御する判定部
４１とを有するオイル劣化判定装置１である。また，発
光部１１，導光体１２，及び光センサ２１は同一のハウ
ジング１５（図２）内に収容され，ハウジング１５の内
部には温度センサ２５が配設されている。そして判定部
４１は，図１に示すように，温度センサ２５及び光セン
サ２１の出力信号Ｔ₁ ，Ｉ₁ に基づいてエンジンオイル
８１の劣化を判定する。

【００２４】また，判定部４１は，温度センサ２５の出
力Ｔ₁ が所定の範囲内にある場合にのみ，発光部１１を
作動させる。また，温度センサ２５の出力Ｔ₁ が所定の
範囲外にある場合には，直前の所定の範囲内の温度にお
ける各部の信号値を保持する記憶手段を有している。更
に，ハウジング１５の内部には，接触面１２１，１２
２，１２３を経由しない検査光３１２（基準光）を受光
する基準光センサ２２が配設されており，判定部４１
は，基準光センサ２２の出力Ｉ₂ と光センサ２１の出力
Ｉ₁ とに基づいてエンジンオイル８１の劣化を判定す
る。そして，本例のオイル劣化判定装置１は車両用のオ
イル劣化判定装置であり，判定部４１は，判定結果を表
示し警報する出力手段４２を有しており，出力手段４２
は車室内に配置されている。

【００２５】以下それぞれについて詳説する。発光部１
１は，赤外波長領域の検査光３１を放射する発光素子
（ＬＥＤ）である。導光体１２は，透明なガラスからな
るプリズムであり，図１，図２に示すように，先端部に
はエンジンオイル８１と接触する面であり，かつ検査光
３１の反射面である接触面１２１，１２２，１２３を有
する。

【００２６】また，導光体１２の基端部の入射面１２０
は，図３に示すように，検査光３１を入出射させる透光
面１２４，１２５と，検査光３１を入射させずに反射す
る散乱面もしくは鏡面１２６とを有している。そして，
発光部１１から放射された検査光３１の一部は，入射面
１２０の散乱面もしくは鏡面１２６で反射し，図１に示
すように，基準光３１２として基準光センサ２２に入射
する。

【００２７】また，検査光３１の他の一部は，入射面１
２０の透光面１２４，１２５から入射し，図１，図２に
示すように，接触面１２２，１２１，及び１２３で全反
射し，検出光３１１として光センサ２１に入射する。ハ
ウジング１５の導光体１２の接触面１２１の下方には，
図２に示すように，カバー部材１６が取付けられてお
り，カバー部材１６は接触面１２１を被っている。

【００２８】カバー部材１６は，エンジンオイル８１を
自在に流入，流出させる複数の開口部１６１を有し，そ
の内部には球状の洗浄部材１７を複数個収容する。この
洗浄部材１７は，エンジンオイル８１の流動によって浮
遊し，接触面１２１，１２２，１２３に衝突し，付着し
た汚れを除去するものである。

【００２９】また，ハウジング１５の内部には，プリン
ト配線板１３が設けられており，このプリント配線板１
３に発光部１１，光センサ２１，基準温度センサ２２，
温度センサ２５，及び判定部４１の一部が搭載されてい
る。温度センサ２５は，サーミスタ素子である。図２に
おいて，符号１８は電気接続用のケーブル，符号１８
１，１８２はシール用のＯリングである。

【００３０】判定部４１は，図１に示すように，ハウジ
ング１５内のプリント配線板１３に搭載された入出力部
４１０と，ケーブル１８（図２）を介してハウジング１
５の外部に取付けられた演算制御部４３と，車室内に設
けられた出力手段４２（オイル劣化度表示部）とを有し
ている。

【００３１】入出力部４１０は，演算制御部４３の作動
指令を受けて，発光部１１にＬＥＤ駆動電流を供給する
ドライバ回路４１１と，光センサ２１，基準光センサ２
２，及び温度センサ２５の出力Ｉ₁ ，Ｉ₂ ，Ｔ₁ を増幅
すると共に電圧Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ_T に変換する増幅器４１
２〜４１４とを有している。

【００３２】演算制御部４３は，温度センサ２５の出力
Ｖ_T を読み取り，温度が所定の温度範囲６０〜８０℃内
に入ると，ドライバ回路４１１を作動させ，発光部１１
から検査光３１を放射させる。検査光３１の一部は，導
光体１２の前記入射面１２０で反射し，基準光３１２と
して基準光センサ２２に入射する。

【００３３】そして，検査光３１の他の一部は，導光体
１２の前記透光面１２４（図３）から入射し，温度セン
サとの接触面である第１接触面１２２，第２接触面１２
１，第３接触面１２３で全反射し，検出光３１１として
光センサ２１に入射する。この全反射光は，エンジンオ
イル８１中の粒子によって散乱と吸収を受けた光であ
り，粒子濃度に対応した強度に減衰する。

【００３４】そして，演算制御部４３は光センサ２１の
増幅器出力Ｖ₁ と基準光センサ２２の増幅器出力Ｖ₂ と
を比較し，エンジンオイル８１の劣化度を判定する。ま
た，上記判定結果は，車室の出力手段４２に表示され
る。出力手段４２における表示態様には，図１に示すよ
うにエンジンオイルの良否だけを表示する方法の他に，
エンジンオイルの劣化の程度に比例した数の発光素子列
を点灯させる方法，走行可能距離数を表示する方法など
がある。また，表示に加えてブザーなどの警報音を併用
してもよい。

【００３５】次に本例のオイル劣化判定装置の作用効果
について述べる。本例のオイル劣化判定装置は，温度セ
ンサ２５を有しており，一定の温度範囲にある場合にの
み，装置を作動させる。従って，温度変動による誤差が
少なく，精度の良い安定した劣化判定が可能である。ま
た，一定の温度範囲にある場合のみ，発光部１１のＬＥ
Ｄを作動させるから，ＬＥＤの寿命が長くなり耐用年数
が長くなる。

【００３６】また，温度センサ２５は，エンジンオイル
８１中に露出させず，ハウジング１５の内部のプリント
配線板１３に取付けられているから，組付けが容易であ
ると共に，エンジンオイル８１によって腐食するような
ことがなく特性が安定している。更に，発光部１１，光
センサ２１，基準光センサ２２，温度センサ２５及び判
定部４１の入出力部４１０は，プリント配線板１３に搭
載されるからハウジング１５への組付け作業が容易であ
る。

【００３７】また，導光体１２の接触面１２１，１２
２，１２３は，エンジンオイル８１の流動による洗浄部
材１７の衝突によって汚損物質の付着が抑制されてお
り，検出光３１１の強度の変化を少なくすることができ
る。上記のように，本例によれば，安定して高精度を得
ることのできるオイル劣化判定装置を提供することがで
きる。

【００３８】実施例２ 本例は，実施例１において，更に演算制御部４３に温度
補正手段を設けたもう１つの実施例である。即ち，一定
の温度範囲にある場合にのみ装置を作動させるばかりで
なく，更に演算制御部４３は，温度センサ２５の出力に
基づいて，温度による検出光３１１の強度の変動を補正
する。これによって，更に精度の高いエンジンオイルの
劣化判定が可能となる。その他については実施例１と同
様である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のオイル劣化判定装置のシステム構成
図。

【図２】実施例１のオイル劣化判定装置の断面図。

【図３】実施例１の導光体の入射面の平面図。

【図４】従来のオイル劣化判定装置の検出部の断面図。

【符号の説明】

１．．．オイル劣化判定装置， １１．．．発光部， １２．．．導光体， １５．．．ハウジング， ２１．．．光センサ， ２２．．．基準光センサ， ２５．．．温度センサ， ３１，３１１，３１２．．．検査光， ４１．．．判定部， ８１．．．エンジンオイル，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 理江 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会 社内 (72)発明者 高見 雅之 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会 社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査光を放射する発光部と，オイルと接
   触する接触面を有する導光体と，該接触面で全反射した
   検査光を受光する光センサと，該光センサ及び上記発光
   部を制御する判定部と，上記オイルの温度を測定する温
   度センサとを有するオイル劣化判定装置であって，少な
   くとも上記発光部，導光体及び光センサは同一のハウジ
   ング内に収容され，上記判定部は，該温度センサ及び光
   センサの出力信号に基づいてオイルの劣化を判定するこ
   とを特徴とするオイル劣化判定装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，前記温度センサは前
   記ハウジング内に設けられていることを特徴とするオイ
   ル劣化判定装置。
3. 【請求項３】 請求項１において，上記判定部は，上記
   温度センサの出力が所定の範囲内にある場合にのみ，オ
   イルの劣化を判定することを特徴とするオイル劣化判定
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２において，上記ハ
   ウジングの内部には，上記接触面を経由しない検査光を
   受光する基準光センサが配設されており，上記判定部
   は，該基準光センサの出力と上記光センサの出力とに基
   づいてオイルの劣化を判定することを特徴とするオイル
   劣化判定装置。
5. 【請求項５】 請求項１，請求項２又は請求項３におい
   て，上記判定部は，判定結果等を表示又は警報する出力
   手段を有しており，該出力手段は車室内に配置されてい
   ることを特徴とする車両用のオイル劣化判定装置。
6. 【請求項６】 請求項３において，前記温度センサの出
   力が上記所定の範囲内にない場合においては，前記判定
   部は判定部の信号を直前における値に保持又は記憶する
   保持手段を有していることを特徴とするオイル劣化判定
   装置。