JPH09325099A - Device for measuring insoluble content in lubricating oil - Google Patents

Device for measuring insoluble content in lubricating oil

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JPH09325099A
JPH09325099A JP14437496A JP14437496A JPH09325099A JP H09325099 A JPH09325099 A JP H09325099A JP 14437496 A JP14437496 A JP 14437496A JP 14437496 A JP14437496 A JP 14437496A JP H09325099 A JPH09325099 A JP H09325099A
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Japan
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lubricating oil
oil
hydraulic pressure
pressure
measurement chamber
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JP14437496A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoya Kato
直也 加藤
Toru Saito
徹 斉藤
Yoshimasa Kodama
好正 児玉
Michiyasu Moritsugu
通泰 森次
Toru Yoshinaga
融 吉永
Rie Oosaki
理江 大▲崎▼
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Denso Corp
Soken Inc
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Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure grain concentration, with high precision, of insoluble content in a lubricating oil. SOLUTION: A measurement device M comprises a flow-in channel 2 for taking out a pressurized lubricating oil from an oil line 1 of an internal combustion engine, a measurement chamber 14 provided with a sensor 15 which, connected to its lower stream side, detects concentration of insoluble content in the lubricating oil by light, an oil pressure control part 4 which, connected to its lower stream side, controls the pressure of lubricating oil in the measurement chamber 14, etc. The oil pressure control part 4 can be constituted with, for example, an oil pressure adjusting valve 20 which comprises a ball-like valve body 18 and a spring 19 for urging it and a fixed stop 21. The oil pressure adjusting valve 20 opens/closes according to the lubricating oil pressure in the measurement chamber 14, so acting as to maintain the pressure of lubricating oil at a constant level. Bubbles contained in the lubricating oil within the measurement chamber 14 is compressed and reduced under the pressure, resulting in no reflection and scattering of sensor light, for improved precision of the measurement device M.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンオイルの
ような潤滑油が長期間の使用によって劣化したときに含
まれている比較的大きなカーボン粒子(スーツ)のよう
な不溶解分の濃度を、高い精度で測定するための潤滑油
中の不溶解分測定装置に関する。
The present invention relates to a method for reducing the concentration of insoluble components such as relatively large carbon particles (suits) contained when a lubricating oil such as engine oil is deteriorated by long-term use. The present invention relates to a device for measuring insoluble matter in lubricating oil for measuring with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンオイルのような潤滑油には添加
剤の一つとして分散剤が混入されているので、オイルが
新しい間は微粒の炭素のような異物が多少混入しても潤
滑性能に問題を生じるようなことはないが、オイルが古
くなると次第に分散剤が消耗して効果がなくなるので、
微粒の異物が凝集して大きなカーボン粒子(スーツ)の
ようなものに成長し、それが不溶解分となってオイルの
潤滑性能を低下させる。不溶解分が多く含まれている劣
化したオイルを使用していると、エンジン内部の摺動部
分における摩耗が激しくなってエンジンの寿命を縮める
ことになる。従って、エンジンオイルのような潤滑油
は、その中にどの程度の不溶解分が含まれているかとい
うことを監視している必要があり、不溶解分の濃度はエ
ンジンオイルの劣化の程度を示すものとして、その濃度
が所定値を越えたときに速やかにオイルを交換すること
が望ましい。
2. Description of the Related Art Since lubricating oils such as engine oils contain a dispersant as one of additives, the lubricating performance is improved even when foreign substances such as fine carbon particles are slightly mixed while the oil is fresh. There is no problem, but as the oil gets older, the dispersant gradually wears out and becomes ineffective,
Fine foreign matter agglomerates and grows into something like large carbon particles (suits), which becomes insoluble and lowers the lubrication performance of the oil. If deteriorated oil containing a large amount of undissolved components is used, abrasion of the sliding portion inside the engine becomes severe, and the life of the engine is shortened. Therefore, it is necessary to monitor how much insoluble matter is contained in lubricating oil such as engine oil, and the concentration of insoluble matter indicates the degree of deterioration of engine oil. As a matter of fact, it is desirable to change the oil promptly when the concentration exceeds a predetermined value.

【0003】このような理由から、エンジンオイルのよ
うな潤滑油中の不溶解分の濃度を検出する装置の一つが
特開平7−20049号公報に記載されている。この検
出装置においては、断面5角形のプリズムの上部におけ
る左右の対称傾斜面に発光部と受光部を付設し、プリズ
ムの底面を検査対象の液体であるエンジンオイルと接触
させて、プリズムの底面において全反射される入射角に
おいて発光部からプリズムの底面に向かって光を照射す
ると、その光の一部がプリズムの底面からオイルの中へ
エバネッセント波として入射すると共に、比較的浅い層
で反射して再びプリズムの中へ戻って全反射光と共に受
光部に到達するが、その時にエバネッセント波の一部が
オイル中の不溶解分の粒子群に当たって吸収される結
果、受光部へ到達する光の量が発光部から照射された光
の量よりも減少するので、その減少の程度からオイル中
の不溶解分の濃度を算出するように構成されている。な
お、以上の従来技術の他にも、同様な目的で潤滑油中の
不溶解分の濃度を測定するために、潤滑油中における光
の透過率の変化を調べるものがある。
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-20049 discloses an apparatus for detecting the concentration of insoluble components in lubricating oil such as engine oil. In this detection device, a light-emitting portion and a light-receiving portion are attached to the left and right symmetric inclined surfaces at the top of a prism having a pentagonal cross section, and the bottom surface of the prism is brought into contact with engine oil which is a liquid to be inspected. When light is emitted from the light emitting unit toward the bottom of the prism at the incident angle where total reflection occurs, a part of the light enters the oil as evanescent waves from the bottom of the prism and is reflected by a relatively shallow layer. The light returns to the prism again and reaches the light receiving section together with the total reflected light. At that time, a part of the evanescent wave hits the insoluble particles in the oil and is absorbed, so that the amount of light reaching the light receiving section is reduced. Since the amount of light emitted from the light emitting unit is reduced, the concentration of the insoluble portion in the oil is calculated from the degree of the reduction. In addition to the above conventional techniques, there is a technique for measuring a change in light transmittance in a lubricating oil in order to measure the concentration of an insoluble component in the lubricating oil for the same purpose.

【0004】これらのエンジンオイルに含まれる不溶解
分の測定装置は、いずれも自動車用エンジンに付設され
て、エンジンオイルに含まれるスーツの濃度が例えば3
%というような所定の値に達したときに、警告灯を点灯
して運転者にオイル交換の時期が来たことを知らせるた
めの警告装置として開発されたものであるから、特に高
い検出精度を必要としないものである。そのため、目的
とするオイル交換の時期を大まかに把握する程度のこと
はできるが、測定結果の精度は決して高いとは言えず、
潤滑油中のスーツ等の濃度を正確に測定するための計測
器として使用するのには適していない。
Each of these measuring devices for the insoluble matter contained in engine oil is attached to an automobile engine, and the concentration of suit contained in engine oil is, for example, 3%.
When it reaches a certain value such as%, it was developed as a warning device that lights a warning light to inform the driver that it is time to change oil. You don't need it. Therefore, it is possible to roughly grasp the target time of oil change, but the accuracy of the measurement result is not very high,
It is not suitable for use as a measuring instrument for accurately measuring the concentration of suits in lubricating oil.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
検出装置に流入するエンジンオイルの温度とかセンサの
温度を一定に維持することや、流入するエンジンオイル
の圧力を制御することによって流量を制御するようなこ
とは行われていない。更に問題と言えるのは、エンジン
オイルの中に混入している気泡について全く配慮されて
いないということである。測定されるエンジンオイルの
温度や圧力、或いは流量が測定精度に及ぼす影響の大き
さにもまして、エンジンオイルがエンジンの中を循環し
て流れる間に、気泡がエンジンオイルに混入する機会が
多く、エンジンオイルの中に混入した気泡は光を反射し
たり散乱したりするので、エンジンオイルの中へ光を入
射させて、透過光、或いは反射光の量を光センサによっ
て検出するこの種の測定装置においては、気泡による光
の反射や散乱によって測定結果に大きな誤差がもたらさ
れることになる。
In the prior art,
There is no attempt to control the flow rate by keeping the temperature of the engine oil flowing into the detection device or the temperature of the sensor constant, or by controlling the pressure of the engine oil flowing in. A further problem is that no consideration is given to air bubbles mixed in the engine oil. There are many opportunities for air bubbles to be mixed into the engine oil while the engine oil circulates in the engine, depending on the influence of the measured engine oil temperature, pressure, or flow rate on the measurement accuracy. Since air bubbles mixed in engine oil reflect or scatter light, this type of measuring device in which light is made to enter engine oil and the amount of transmitted light or reflected light is detected by an optical sensor. In, the reflection and scattering of light by the bubbles will cause a large error in the measurement result.

【0006】このように、エンジンオイルのような潤滑
油に含まれる気泡の量は、エンジンオイルの温度や圧
力、流量と共に、測定装置の検出精度を左右する大きな
ファクターとなるから、本発明は、従来技術においては
問題とされていなかったこれらのファクターに注目し
て、比較的簡単な構成によって潤滑油中の不溶解分の濃
度を高い精度で測定することができる、改良された不溶
解分測定装置を提供することを目的としている。
As described above, the amount of air bubbles contained in lubricating oil such as engine oil, together with the temperature, pressure and flow rate of engine oil, is a major factor that affects the detection accuracy of the measuring device. Focusing on these factors that have not been a problem in the prior art, an improved insoluble matter measurement that can measure the concentration of insoluble matter in lubricating oil with high accuracy with a relatively simple configuration. The purpose is to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された潤滑油中の不溶解分測定装置を提供する。
According to the present invention, there is provided, as a means for solving the above-mentioned problems, an apparatus for measuring an insoluble content in lubricating oil as described in each of the claims.

【0008】請求項1記載の解決手段によれば、内燃機
関のオイルラインから取り出された加圧された潤滑油は
流入通路によって測定室に流入する。潤滑油中の不溶解
分の濃度の測定は測定室に設けられた光を利用するセン
サによって行われる。測定室内の潤滑油の圧力は、その
下流側に接続されている油圧制御部が流出通路へ流れる
潤滑油の流路を絞ることによって発生する。その際に、
油圧制御部は測定室内の潤滑油の圧力を可及的に高い一
定値となる方向に制御するので、測定室内の潤滑油に含
まれている気泡は圧縮されて縮小し、光を反射したり散
乱させたりすることがなくなる。従って、センサによっ
て検出される不溶解分の粒子の濃度の測定値は、気泡の
影響を受けないために精度の高いものとなる。
According to the first aspect of the present invention, the pressurized lubricating oil taken out from the oil line of the internal combustion engine flows into the measuring chamber through the inflow passage. The measurement of the concentration of the insoluble component in the lubricating oil is performed by a sensor using light provided in the measurement chamber. The pressure of the lubricating oil in the measurement chamber is generated when the hydraulic control unit connected to the downstream side throttles the passage of the lubricating oil flowing to the outflow passage. At that time,
Since the hydraulic control unit controls the pressure of the lubricating oil in the measurement chamber to the highest possible constant value, the bubbles contained in the lubricating oil in the measurement chamber are compressed and contracted to reflect light. It will not be scattered. Therefore, the measured value of the concentration of the particles of the insoluble matter detected by the sensor is highly accurate because it is not affected by the bubbles.

【0009】請求項2記載の解決手段によれば、油圧制
御部を油圧調整弁によって構成することができ、請求項
3記載の解決手段によれば、油圧調整弁と固定の絞りに
よって構成することができる。いずれの場合も、油圧調
整弁の開閉によって測定室内に制御された潤滑油圧を発
生させることができ、固定の絞りを用いる場合はその作
用の一部が固定の絞りによって行われる。
According to the second aspect of the present invention, the hydraulic control section can be configured by the hydraulic pressure adjusting valve. According to the third aspect, the hydraulic pressure controlling valve and the fixed throttle can be used. You can In either case, the controlled lubricating oil pressure can be generated in the measurement chamber by opening / closing the oil pressure adjusting valve, and when a fixed throttle is used, a part of the action is performed by the fixed throttle.

【0010】油圧調整弁は、最も簡単な構成としてボー
ル状の弁体と、それを弁座に向かって付勢するスプリン
グからなるチェック弁型のものを使用することができ
る。この型の油圧調整弁は、測定室内の潤滑油の圧力が
高くなれば、その圧力に応じてボール状の弁体がスプリ
ングに抗してより大きく弁座から離れて開弁量が増大す
るので、測定室の潤滑油圧を一定の高さに維持する方向
の作用をする。
As the hydraulic pressure regulating valve, a check valve type valve having a ball-shaped valve body and a spring for urging the valve body toward the valve seat can be used as the simplest structure. In this type of hydraulic control valve, if the pressure of the lubricating oil in the measurement chamber becomes high, the ball-shaped valve element will move farther from the valve seat against the spring and the valve opening amount will increase in accordance with the pressure. , It acts to maintain the lubricating oil pressure in the measuring chamber at a constant height.

【0011】請求項5記載の解決手段によれば、油圧調
整弁として測定室と流出通路の間に挿入された電磁弁が
用いられる。この場合の電磁弁は測定室の潤滑油圧が高
いときは長時間開弁するか、或いは開度が大きくなり、
潤滑油圧が低いときは短時間開弁するか、或いは開度が
小さくなるというように、測定室の潤滑油圧が一定にな
るように開閉作動される。
According to the solving means of the fifth aspect, a solenoid valve inserted between the measuring chamber and the outflow passage is used as the hydraulic pressure adjusting valve. In this case, the solenoid valve opens for a long time or the opening becomes large when the lubricating oil pressure in the measurement chamber is high.
When the lubricating oil pressure is low, the valve is opened for a short time, or the opening is reduced, so that the lubricating oil pressure in the measurement chamber is opened and closed.

【0012】請求項6記載の解決手段によれば、測定室
へ潤滑油を送り込む流入通路の一部に油温制御部が設け
られる。油温制御部は潤滑油を加熱するか、或いは冷却
することによって、測定室内にある潤滑油の温度が一定
になるように作動する。それによっていつでも一定の温
度の潤滑油を同じ条件で測定対象とすることができるの
で、センサの温度も一定になり、更に気泡混入率にも差
が生じないから、温度の影響がない状態で精度の高い測
定を行うことができる。
According to the sixth aspect of the invention, the oil temperature control section is provided in a part of the inflow passage for feeding the lubricating oil to the measuring chamber. The oil temperature control unit operates so that the temperature of the lubricating oil in the measurement chamber becomes constant by heating or cooling the lubricating oil. As a result, the lubricating oil at a constant temperature can be measured under the same conditions at any time, so the temperature of the sensor will also be constant, and there will be no difference in the bubble entrapment rate, so there will be no difference in the accuracy of the temperature. High measurements can be made.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態を図1及
び図2を用いて説明する。実施形態としての潤滑油中の
不溶解分を測定する装置Mは、図1に拡大して示されて
いるように、潤滑油の流れの上流側から下流側に向かっ
て順に直列に、内燃機関Eのオイルライン1に接続され
る流入通路2と、後に詳しく構成を説明する測定部3
と、その下流側に接続された油圧制御部4などから構成
されている。なお、図面中には示されていないが、測定
部3の検出信号に基づく必要な演算や、その他の制御動
作を行うために、例えばマイクロプロセッサを含む電子
式等の計測・制御装置が設けられる場合がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in an enlarged view in FIG. 1, a device M for measuring an insoluble matter in lubricating oil as an embodiment includes an internal combustion engine, which is arranged in series in order from the upstream side to the downstream side of the lubricating oil flow. Inflow passage 2 connected to E oil line 1 and measuring unit 3 whose configuration will be described later in detail.
And a hydraulic control unit 4 and the like connected to the downstream side thereof. Although not shown in the drawing, an electronic measurement or control device including, for example, a microprocessor is provided in order to perform necessary calculation based on the detection signal of the measurement unit 3 and other control operations. There are cases.

【0014】一方、図2に示すように、実施形態のよう
な測定装置Mによって不溶解分の濃度を測定すべき潤滑
油を使用して運転される内燃機関Eにおいては、オイル
パン5からストレーナ6を介してオイルポンプ7によっ
て汲み上げられて所定の油圧まで加圧された潤滑油が、
前述のオイルライン1から分岐する多数の分岐潤滑油通
路8へ分配され、それらの分岐潤滑油通路8,8…によ
ってピストン9の周囲や、カムシャフト10,11、或
いは軸受等の潤滑を必要とする部分へ潤滑油が供給され
るように構成されている。測定装置Mは、内燃機関Eの
内部を循環している潤滑油の一部を共通のオイルライン
1から取り出して、その中に含まれている不溶解分の濃
度を測定するが、測定が終わった後の潤滑油をオイルパ
ン5へ送り返すための流出通路12を備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, in the internal combustion engine E which is operated by using the lubricating oil whose concentration of the insoluble matter is to be measured by the measuring device M as in the embodiment, the oil pan 5 to the strainer are used. The lubricating oil pumped through the oil pump 7 and pressurized to a predetermined hydraulic pressure through
The oil is distributed to a large number of branch lubricating oil passages 8 branched from the oil line 1 described above, and lubrication of the periphery of the piston 9 and the camshafts 10, 11 or bearings is required by these branch lubricating oil passages 8, 8. The lubricating oil is supplied to the portion to be turned. The measuring device M takes out a part of the lubricating oil circulating inside the internal combustion engine E from the common oil line 1 and measures the concentration of the insoluble matter contained therein, but the measurement is completed. An outflow passage 12 is provided for sending back the lubricating oil after being fed to the oil pan 5.

【0015】第1の実施形態における測定部3は、図1
に示されているように、ケーシング13と、内燃機関E
のオイルライン1から分岐している流入通路2から潤滑
油を受け入れる測定室14と、その中へ検出端22が臨
むように取り付けられている光を利用するセンサ15と
を備えている。測定室14には、その中へ流入通路2か
ら潤滑油を受け入れる入口部16と、下流側の油圧制御
部4へ潤滑油を流出させる出口部17が設けられてい
る。なお、センサ15としては、例えば、前述の特開平
7−20049号公報に記載されているような、プリズ
ムを備えた液体性状検出装置と同様なものを使用するこ
とができる。
The measuring unit 3 in the first embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG.
The measuring chamber 14 receives the lubricating oil from the inflow passage 2 branched from the oil line 1 and the sensor 15 for utilizing the light, which is mounted so that the detection end 22 faces the inside. The measurement chamber 14 is provided with an inlet portion 16 into which the lubricating oil is received from the inflow passage 2 and an outlet portion 17 through which the lubricating oil flows out to the hydraulic control unit 4 on the downstream side. As the sensor 15, for example, a sensor similar to the liquid property detecting device provided with a prism as described in JP-A-7-20049 can be used.

【0016】図示の実施形態の測定装置Mにおける油圧
制御部4を構成するものとして、測定室14の出口部1
7には、弁体としてのボール18と、それを付勢するス
プリング19からなるチェック弁と同様な油圧調整弁2
0が設けられ、油圧調整弁20の下流側は、絞り21と
流出通路12を介して内燃機関Eのオイルパン5へ接続
される。またこの実施形態では、図示しない計測・制御
装置に対して、測定部3のセンサ15が出力する信号が
入力される。
The outlet section 1 of the measuring chamber 14 is used as a constituent of the hydraulic control section 4 in the measuring apparatus M of the illustrated embodiment.
In FIG. 7, a hydraulic pressure adjusting valve 2 similar to a check valve including a ball 18 as a valve body and a spring 19 for urging the ball 18
0 is provided, and the downstream side of the hydraulic pressure control valve 20 is connected to the oil pan 5 of the internal combustion engine E via the throttle 21 and the outflow passage 12. Further, in this embodiment, a signal output from the sensor 15 of the measuring unit 3 is input to a measurement / control device (not shown).

【0017】第1の実施形態としての潤滑油中の不溶解
分を測定する装置Mはこのように構成されているので、
測定対象の潤滑油を使用している内燃機関Eの運転中に
おいて、内燃機関Eのオイルライン1から潤滑油の一部
が分流し、流入通路2によって方向を与えられて測定部
3の測定室14内へ流入し、センサ15の検出端22を
洗浄する。それによって検出端22に不溶解分の粒子等
の汚れが付着するのを防止する。
Since the apparatus M for measuring the insoluble matter in the lubricating oil as the first embodiment is constructed in this way,
During operation of the internal combustion engine E that uses the lubricating oil to be measured, part of the lubricating oil is shunted from the oil line 1 of the internal combustion engine E, and the direction is given by the inflow passage 2 to measure the measuring chamber of the measuring unit 3. Then, it flows into 14 and cleans the detection end 22 of the sensor 15. This prevents dirt such as insoluble particles from adhering to the detection end 22.

【0018】このとき、センサ15内の図示しない発光
部から検出端22に設けられたプリズム内へ照射された
光はプリズムの底面において全反射されるが、その時に
光の一部がエバネッセント波として潤滑油内に入射し、
潤滑油の比較的浅い層で反射されて再びプリズムの底面
から入射し、全反射光と共に受光部に到達する。潤滑油
内へ入射した光は不溶解分の粒子の量に応じた分だけ吸
収されて減衰した後、再びプリズムの底面からプリズム
内へ戻るので、受光部によって検知された反射光の量
と、発光部から照射された光の量から、計測・制御装置
によって不溶解分の濃度が算出される。
At this time, the light emitted from the light emitting portion (not shown) in the sensor 15 into the prism provided at the detection end 22 is totally reflected on the bottom surface of the prism, and at that time, a part of the light is an evanescent wave. Incident on the lubricating oil,
The light is reflected by a relatively shallow layer of lubricating oil, is incident again from the bottom surface of the prism, and reaches the light receiving portion together with the totally reflected light. The light that has entered the lubricating oil is absorbed and attenuated by an amount corresponding to the amount of insoluble particles, and then returns from the bottom surface of the prism back into the prism, so the amount of reflected light detected by the light receiving unit, The concentration of the insoluble matter is calculated by the measurement / control device from the amount of light emitted from the light emitting unit.

【0019】しかしながら、内燃機関Eの内部を循環し
ている潤滑油には、クランクシャフトの回転等による攪
拌や、オイルパン5への戻り油の滴状落下によって、通
常多量の気泡が含まれているので、大気圧下では潤滑油
が気泡のために白濁して見える程である。従って、測定
室14内にある潤滑油も多少の気泡を含んでおり、その
気泡がセンサ15から入射する光を反射或いは散乱させ
るので、何らかの対策を講じないと、センサ15の計測
結果に大きな誤差が入ることになる。
However, the lubricating oil circulating inside the internal combustion engine E usually contains a large amount of air bubbles due to stirring due to rotation of the crankshaft or the like, and the returning oil dropping into the oil pan 5 in drops. Therefore, under atmospheric pressure, the lubricating oil appears cloudy due to bubbles. Therefore, the lubricating oil in the measurement chamber 14 also contains some air bubbles, and the air bubbles reflect or scatter the light incident from the sensor 15. Therefore, unless some measures are taken, a large error will occur in the measurement result of the sensor 15. Will be entered.

【0020】第1の実施形態においては、測定室14の
出口部17に油圧制御部4を接続しており、油圧制御部
4はボール18とスプリング19からなる油圧調整弁2
0を備えている。加えてこの実施形態の油圧制御部4に
は、油圧調整弁20の下流側に固定の絞り21をも設け
ている。従って、内燃機関Eにおけるオイルライン1の
潤滑油圧が極めて低いときは、図3(a)に示すように
油圧調整弁20のボール18はスプリング19の付勢力
によって測定室14の出口部17に通じる弁座23を閉
じており、測定室14内の潤滑油は実質的に停滞してい
る。しかし、油圧調整弁20が閉弁していることによっ
て、測定室14内の潤滑油は低いながらもオイルライン
1の油圧を受けることになり、その圧力によって気泡は
圧縮されるので、測定装置Mが気泡によって反射された
光によって誤差を生じる可能性は比較的低くなる。
In the first embodiment, the hydraulic pressure control section 4 is connected to the outlet section 17 of the measuring chamber 14, and the hydraulic pressure control section 4 includes a hydraulic pressure control valve 2 including a ball 18 and a spring 19.
0 is provided. In addition, the hydraulic control unit 4 of this embodiment is also provided with a fixed throttle 21 downstream of the hydraulic pressure adjusting valve 20. Therefore, when the lubricating oil pressure of the oil line 1 in the internal combustion engine E is extremely low, the ball 18 of the oil pressure adjusting valve 20 communicates with the outlet portion 17 of the measuring chamber 14 by the urging force of the spring 19, as shown in FIG. The valve seat 23 is closed, and the lubricating oil in the measurement chamber 14 is substantially stagnant. However, since the oil pressure adjusting valve 20 is closed, the lubricating oil in the measuring chamber 14 receives the oil pressure of the oil line 1 although it is low, and the pressure causes the bubbles to be compressed. Is relatively unlikely to cause an error due to the light reflected by the bubbles.

【0021】オイルライン1の油圧が少し高くなった時
は、測定室14の出口部17の圧力が油圧調整弁20の
スプリング19の付勢力を上回るので、図3の(b)に
示すように油圧調整弁20のボール18が弁座23から
離れて開弁する。それによって、測定室14内の潤滑油
は流れて油圧制御部4を経て流出通路12に入り、内燃
機関Eのオイルパン5へ戻るので、測定室14の中の潤
滑油が新しいものと入れ替わる。この時、油圧調整弁2
0自体が絞り効果を有することと、その下流側に固定の
絞り21が設けられているために、測定室14内の潤滑
油圧はオイルライン1の油圧よりも低いが概ね一定の値
となるので、その潤滑油に含まれている気泡は押しつぶ
されて、センサ15によっては殆ど検出されなくなる。
それによって、センサ15の信号を受けた図示しない計
測・制御装置は、正確に不溶解分の濃度を算出すること
ができる。
When the oil pressure in the oil line 1 rises a little, the pressure at the outlet 17 of the measuring chamber 14 exceeds the urging force of the spring 19 of the oil pressure adjusting valve 20, so as shown in FIG. 3 (b). The ball 18 of the hydraulic pressure control valve 20 separates from the valve seat 23 and opens. As a result, the lubricating oil in the measuring chamber 14 flows, enters the outflow passage 12 via the hydraulic pressure control unit 4, and returns to the oil pan 5 of the internal combustion engine E, so that the lubricating oil in the measuring chamber 14 is replaced with new one. At this time, the hydraulic pressure control valve 2
Since 0 itself has a throttling effect and a fixed throttle 21 is provided on the downstream side, the lubricating oil pressure in the measuring chamber 14 is lower than the oil pressure in the oil line 1, but has a substantially constant value. The bubbles contained in the lubricating oil are crushed and are hardly detected by the sensor 15.
As a result, the measurement / control device (not shown) that receives the signal from the sensor 15 can accurately calculate the concentration of the insoluble matter.

【0022】オイルライン1内の潤滑油の油圧が更に上
昇して高圧となるときは、内燃機関Eの回転数が上昇
し、負荷も大きくなっているときであるが、測定室14
内の潤滑油圧が上昇しようとすると油圧調整弁20の開
度が更に大きくなるため、測定室14内の油圧は図3
(b)の場合よりも大幅に上昇することはなく、概ねそ
れと同程度に保たれる。従って、この場合も、測定室1
4内の潤滑油に含まれている気泡は押しつぶされて、セ
ンサ15によって殆ど検出されることがなくなること
と、測定室14において概ね一定の圧力の下で測定が行
われるので、圧力の相違による測定結果の変動を考慮す
る必要がないため、測定装置Mの測定精度が高い状態で
維持される。
When the oil pressure of the lubricating oil in the oil line 1 further rises to a high pressure, the rotational speed of the internal combustion engine E rises and the load also increases.
As the lubricating oil pressure in the inside of the measuring chamber 14 increases, the opening degree of the oil pressure adjusting valve 20 further increases.
It does not rise much more than in the case of (b), and is maintained at about the same level. Therefore, also in this case, the measurement room 1
The bubbles contained in the lubricating oil in 4 are crushed and hardly detected by the sensor 15, and because the measurement is performed in the measurement chamber 14 under a substantially constant pressure, the difference in pressure causes Since it is not necessary to consider the fluctuation of the measurement result, the measurement accuracy of the measuring device M is maintained in a high state.

【0023】このように、油圧制御部4を設けることに
よって測定部3の測定室14における潤滑油に圧力を加
えると気泡の影響が低減することは、図4と図5を対比
すれば明らかである。即ち、図4は測定室14を大気圧
に開放した状態で測定した気泡混入率k(潤滑油中に占
める気泡の合計容積の百分率)を示す線図であり、図5
は測定室14を通常の内燃機関におけるオイルラインの
平均的な油圧である350kPaに加圧した状態で測定
した気泡混入率kを示す線図である。図4に示すよう
に、測定室14内が加圧されないで大気圧である時は、
回転数が高くなるのにつれて気泡混入率kの値が著しく
高くなる。
As described above, it is clear from the comparison between FIG. 4 and FIG. 5 that the influence of the bubbles is reduced by applying the pressure to the lubricating oil in the measuring chamber 14 of the measuring unit 3 by providing the hydraulic control unit 4. is there. That is, FIG. 4 is a diagram showing the bubble mixing ratio k (percentage of the total volume of bubbles in the lubricating oil) measured with the measurement chamber 14 opened to the atmospheric pressure, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a bubble mixing ratio k measured in a state where the measurement chamber 14 is pressurized to 350 kPa which is an average oil pressure of an oil line in a normal internal combustion engine. As shown in FIG. 4, when the measurement chamber 14 is not pressurized and is at atmospheric pressure,
The value of the bubble inclusion rate k increases remarkably as the rotational speed increases.

【0024】また同じ大気圧でも潤滑油の温度が120
°Cの場合は40°Cの場合よりも気泡混入率kの値が
かなり高くなるので、kの値が温度によっても変化する
ことが理解されるが、測定室14が350kPaに加圧
されている時には、kの値の変化が比較的少なく、潤滑
油の温度が高い120°Cの場合でも、最高回転数の6
000rpmにおけるkの値が7.2%を越えていな
い。この事実から測定室14を加圧された状態に置くこ
との効果は明らかである。また、油圧調整弁20によっ
て測定室14の油圧を略一定に維持することが可能にな
るので、圧力変動の影響を受けないことから一層高い測
定精度が得られる。
Even at the same atmospheric pressure, the temperature of the lubricating oil is 120
In the case of ° C, the value of the bubble inclusion rate k becomes considerably higher than that in the case of 40 ° C, so it is understood that the value of k also changes depending on the temperature, but the measurement chamber 14 is pressurized to 350 kPa. While the value of k changes relatively little and the lubricating oil temperature is high at 120 ° C, the maximum speed of 6
The value of k at 000 rpm does not exceed 7.2%. From this fact, the effect of placing the measurement chamber 14 in a pressurized state is clear. Further, since the oil pressure in the measuring chamber 14 can be maintained substantially constant by the oil pressure adjusting valve 20, it is possible to obtain higher measurement accuracy because it is not affected by the pressure fluctuation.

【0025】図6に本発明の第2の実施形態の要部を示
す。この実施形態における潤滑油中の不溶解分の測定装
置M’においては、流入通路2の周囲に油温制御部24
が設けられている。油温制御部24は、例えば潤滑油の
温度を所定の高さまで上昇させる定温加熱ヒーターのよ
うなもので、定温加熱ヒーターとしては通電によって発
熱する電熱線やセラミックヒーターのようなものを利用
することができる。また、図示しないサーモスタットを
設けて通電量を制御したり、場合によっては加熱された
潤滑油の温度を検出する図示しない温度センサを油温制
御部24の下流側の測定室14内等に設けて、その検出
温度に応じて作動するやはり図示しない計測・制御装置
によって、油温制御部24への通電量を制御して発熱量
を調節することもできる。なお、油温制御部24は潤滑
油を加熱するものに限らず、ペルチェ素子等を用いて潤
滑油を冷却することにより、潤滑油の温度を一定の低温
まで降下させるものであってもよい。
FIG. 6 shows a main part of the second embodiment of the present invention. In the measuring device M ′ of the insoluble matter in the lubricating oil in this embodiment, the oil temperature control unit 24 is provided around the inflow passage 2.
Is provided. The oil temperature control unit 24 is, for example, a constant temperature heating heater that raises the temperature of the lubricating oil to a predetermined height. As the constant temperature heating heater, a heating wire or a ceramic heater that generates heat by energization should be used. You can In addition, a thermostat (not shown) is provided to control the amount of electricity, and a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the heated lubricating oil is provided in the measurement chamber 14 or the like downstream of the oil temperature controller 24 in some cases. It is also possible to control the amount of electricity supplied to the oil temperature control unit 24 and adjust the amount of heat generation by a measuring / controlling device (not shown) that operates according to the detected temperature. The oil temperature control unit 24 is not limited to one that heats the lubricating oil, but may be one that lowers the temperature of the lubricating oil to a certain low temperature by cooling the lubricating oil using a Peltier element or the like.

【0026】測定室14において潤滑油中の不溶解分の
濃度を測定する場合に、気泡混入率が油圧や機関の回転
数と共に、油温の関数でもあることは先に述べたところ
から明らかであるが、第2の実施形態は、測定室14へ
流入する潤滑油の温度を制御することによって測定の条
件を一定に維持するか、或いは測定室14へ流入する潤
滑油を一定の温度まで冷却することによって、測定の条
件を一定にすると共に気泡混入率kを低下させて、いず
れも測定精度を高めようとするものである。その他の点
は前述の第1の実施形態と同様である。
When measuring the concentration of the insoluble matter in the lubricating oil in the measuring chamber 14, it is clear from the above that the bubble mixing rate is a function of the oil temperature as well as the hydraulic pressure and the engine speed. However, in the second embodiment, the measurement conditions are kept constant by controlling the temperature of the lubricating oil flowing into the measuring chamber 14, or the lubricating oil flowing into the measuring chamber 14 is cooled to a constant temperature. By doing so, the measurement conditions are kept constant and the bubble inclusion ratio k is lowered, and in any case, the measurement accuracy is improved. The other points are similar to those of the first embodiment described above.

【0027】第1及び第2の実施形態においては、油圧
制御部4としてチェック弁型の油圧調整弁20と固定の
絞り21を用いている。この油圧調整弁20は測定室1
4内にある潤滑油の油圧に応じて自動的に開閉して測定
室14内の油圧そのものを増減調整するようになってい
るが、本発明においては、従動的に作動する油圧調整弁
20のようなもの以外に、いわば積極的に測定室14内
の油圧を一定値の高圧に維持する油圧調整弁を油圧制御
部4に用いることも可能である。
In the first and second embodiments, a check valve type hydraulic pressure adjusting valve 20 and a fixed throttle 21 are used as the hydraulic pressure control section 4. This hydraulic pressure regulating valve 20 is used in the measurement chamber 1
Although the hydraulic pressure itself in the measurement chamber 14 is automatically increased / decreased by opening / closing according to the hydraulic pressure of the lubricating oil in the hydraulic pressure control valve 4, the hydraulic pressure control valve 20 which is driven dynamically is used in the present invention. In addition to the above, it is also possible to use a hydraulic pressure control valve that positively maintains the hydraulic pressure in the measuring chamber 14 at a high pressure of a constant value in the hydraulic control unit 4.

【0028】例えば、内燃機関Eの運転状態が変化した
ときに測定室14内の潤滑油圧が変動するのを防止する
ことができるように、測定室14内の潤滑油圧を検出す
る図示しない油圧センサと共に、測定室14の油圧セン
サの信号を受けて作動する図示しない計測・制御装置に
よって開閉制御されるところの、油圧調整弁としての電
磁弁とを設けて、測定室14内の潤滑油圧が一定の高さ
を維持するように電磁弁を開閉作動させる。それによっ
て測定室14にある潤滑油の気泡混入率を低く抑えるこ
とが可能になるので、センサ15の検出値に気泡による
誤差が入るのを確実に防止し得る。
For example, a hydraulic pressure sensor (not shown) for detecting the lubricating oil pressure in the measuring chamber 14 so as to prevent the lubricating oil pressure in the measuring chamber 14 from changing when the operating state of the internal combustion engine E changes. At the same time, an electromagnetic valve as a hydraulic pressure adjusting valve, which is controlled to open and close by a measurement and control device (not shown) that operates in response to a signal from the hydraulic pressure sensor in the measuring chamber 14, is provided to keep the lubricating hydraulic pressure in the measuring chamber 14 constant. The solenoid valve is opened and closed to maintain the height of. As a result, it is possible to suppress the bubble inclusion rate of the lubricating oil in the measurement chamber 14 to a low level, so that it is possible to reliably prevent an error due to bubbles from being included in the detection value of the sensor 15.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明装置の測定対象となる潤滑油によって運
転されている内燃機関と、本発明の装置との接続関係を
示す全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a connection relationship between an internal combustion engine operated by a lubricating oil which is a measurement target of the device of the present invention and the device of the present invention.

【図3】(a)から(c)は、第1の実施形態の要部に
ついて、それぞれ異なる作動状態を示す拡大断面図であ
る。
3 (a) to 3 (c) are enlarged cross-sectional views showing different operating states of the main part of the first embodiment.

【図4】大気圧下における潤滑油中の気泡混入率の、機
関回転数と油温による変化を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in a bubble mixing ratio in lubricating oil under atmospheric pressure, depending on engine speed and oil temperature.

【図5】加圧された状態における潤滑油中の気泡混入率
の、機関回転数と油温による変化を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in a bubble mixing ratio in lubricating oil in a pressurized state according to engine speed and oil temperature.

【図6】第2の実施形態の要部を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main parts of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E…内燃機関 M…第1の実施形態の測定装置 M’…第2の実施形態の測定装置 1…オイルライン 2…流入通路 3…測定部 4…油圧制御部 5…オイルパン 7…オイルポンプ 14…測定室 15…センサ 20…油圧調整弁 21…固定の絞り 22…センサの検出端 24…油温制御部 E ... Internal combustion engine M ... Measuring device of the first embodiment M '... Measuring device of the second embodiment 1 ... Oil line 2 ... Inflow passage 3 ... Measuring part 4 ... Hydraulic control part 5 ... Oil pan 7 ... Oil pump 14 ... Measuring chamber 15 ... Sensor 20 ... Hydraulic pressure regulating valve 21 ... Fixed throttle 22 ... Sensor detection end 24 ... Oil temperature control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 好正 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 森次 通泰 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshimasa Kodama 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (72) Inventor Moritsui Mitsuji 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (72) Inventor Toru Yoshinaga 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Prefecture Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (72) Inventor O-saki ▼ Showa-cho, Kariya Aichi Prefecture 1-chome 1 Nihon Denso Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関のオイルラインから加圧された
潤滑油を取り出す流入通路と、前記流入通路の下流側に
接続され光によって潤滑油中の不溶解分の濃度を検出す
るセンサを備えている測定室と、前記測定室の下流側に
接続され前記測定室内の潤滑油の圧力を制御する油圧制
御部と、前記油圧制御部の下流側に接続され測定後の潤
滑油を前記内燃機関へ送り返す流出通路とから構成さ
れ、前記油圧制御部が前記測定室内の潤滑油の圧力を可
及的に高い一定値となる方向に制御することを特徴とす
る、潤滑油中の不溶解分測定装置。
1. An inflow passage for taking out pressurized lubricating oil from an oil line of an internal combustion engine, and a sensor connected to a downstream side of the inflow passage for detecting the concentration of an insoluble component in the lubricating oil by light. A measurement chamber that is connected to the downstream side of the measurement chamber, and a hydraulic pressure control unit that controls the pressure of the lubricating oil in the measurement chamber; A device for measuring insoluble matter in lubricating oil, which comprises an outflow passage for sending back, and the hydraulic pressure control unit controls the pressure of the lubricating oil in the measuring chamber in a direction to have a constant value as high as possible. .
【請求項2】 前記油圧制御部が油圧調整弁からなるこ
とを特徴とする、請求項1記載の潤滑油中の不溶解分測
定装置。
2. The insoluble matter measuring device in lubricating oil according to claim 1, wherein the hydraulic pressure control section is composed of a hydraulic pressure adjusting valve.
【請求項3】 前記油圧制御部が油圧調整弁と固定の絞
りを併せて備えていることを特徴とする、請求項2記載
の潤滑油中の不溶解分測定装置。
3. The insoluble matter measuring device for lubricating oil according to claim 2, wherein the hydraulic pressure control section is provided with a hydraulic pressure regulating valve and a fixed throttle together.
【請求項4】 前記油圧調整弁が、ボール状の弁体と、
それを弁座に向かって付勢するスプリングとから構成さ
れていることを特徴とする、請求項2又は3のいずれか
に記載の潤滑油中の不溶解分測定装置。
4. The ball-shaped valve body, wherein the hydraulic pressure regulating valve comprises:
The insoluble matter measuring device in lubricating oil according to claim 2 or 3, characterized in that the device comprises a spring for urging the spring toward the valve seat.
【請求項5】 前記油圧調整弁が、前記測定室の潤滑油
圧が一定になるように開閉作動される電磁弁からなるこ
とを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の
潤滑油中の不溶解分測定装置。
5. The lubricating oil according to claim 1, wherein the hydraulic pressure adjusting valve is an electromagnetic valve that is opened / closed so that the lubricating hydraulic pressure in the measurement chamber becomes constant. Insoluble matter measuring device.
【請求項6】 前記流入通路が油温制御部を備えている
ことを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載
の潤滑油中の不溶解分測定装置。
6. The apparatus for measuring insoluble matter in lubricating oil according to claim 1, wherein the inflow passage is provided with an oil temperature control section.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013113146A (en) * 2011-11-25 2013-06-10 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
CN113917115A (en) * 2020-07-08 2022-01-11 广州汽车集团股份有限公司 System, method and device for detecting gas content of lubricating oil of transmission and storage medium

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