JPS58128411A - 内燃機関のオイル劣化検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関のエンジンオイルの劣化度合を検出
して、適正なオイル交換時期を知ることができるように
した装置に関する。

内燃機関のエンジンオイルは、機関の運転に伴って摺動
部分からの金属粉やブローパイガス中の蕪、未燃燃料成
分等が混入して次第に性能が低下していく丸め、適当な
時期に新しいオイルと交換する必要を生じるが、機関の
使用者ないし運転者がこのようなオイルの劣化度合を正
確に知ることは困難であるため、従来は実際の劣化度合
とは無関係に一定の機関運転時間あるいは車両走行距離
毎にオイル交換を行なうむととしていた。

これに対して、オイルの劣化度合を電気的に検出する仁
とによ）適正な交換時期を知シ得るようにした装置が提
案されている（冥公昭４７−２５３８３号）。

これを第１図で説明すると、オイルＩ４ン１に設けた対
向電極２ａ、ｂにバッテリ３からの電圧を印加し、オイ
ル４への煤等の混入に伴う電極２ａ。

５間の誘電率の増加を検出してこれを増巾器５を介して
表示装置６に表示することで、オイルの劣化度合すなわ
ち適正な交換時期を判断できるようになっている。

しかしながら、新油時の誘電率（初期値）や使用に伴う
煤等の混入量に相関する誘電率の変化割合は、第２図に
ａ、ｂ、ｅで示したようにオイルの種類によって異なる
ので、上記従来の装置では、使用するオイルの種類を変
更する場合には前記初期値ないし劣化表示値を補正する
必要かあ〕、しかも誘電率の変化量はオイルの寿命と見
られる時期で初期値の２０％程度と非常に少ないので、
装置自体に高精度が要求されることは勿論、前記補正を
厳密に行なわないと正確な劣化状態が把握できないとい
う問題点があった。

本発明はこのような従来の問題点に着目して彦されたも
ので、エンジンオイルの劣化度合を代表する物性値、例
えば誘電率、静電容量、透光率等を、機関内部を循環す
る使用油と非使用の新油との双方について検出し、使用
油の劣化に伴う物性値の変化を新油を基準として表示す
ることによシ上記従来の問題点を解決することを目的と
する。

このために本発明では、上記所定の物性値を使用油につ
いて検出するセンサと、同じく新油について検出するセ
ンサと、前記各・センナからの出力値の差分を検出する
回路と、この差分検出回路からの出力値を表示する表示
器とを設ける。

本発明によれば、上記差分検出回路を介してエンジンオ
イル（使用油）の劣化に伴う物性値の変化分のみが表示
器に対する出力値として取〕出されるのであシ、従って
使用するオイルの種類を問わずに適正なオイル交換時期
を知ることが可能となる。

以下、本発明を図示実施例に基づいて説明する。

第３図は、劣化度合をオイルの誘電率（またはインピー
ダンス、以下同様）の変化として捉えるようにした実施
例のブロック図である。

図中、１１は例えば１００　ｋｍ程度の交流を出力する
発振器、１２は前記発振器１１と協働して新油の誘電率
を検出する新油用センサ、１３は同じく使用油の誘電率
を検出する使用油用センサである。前記各センサ１２，
１３は、例えば板状電極を適宜間隔をあけて複数枚積層
し、各電極間にエンジンオイルが浸透するようにした一
種のコンデンサであシ、それぞれ同一の容量特性を備え
る。

なお、各センナ１２．１３の取付位置等については後述
する。

また、１４は上記センサ１２と１３との出力値の差分を
検出する回路で、両センサ１２，１２とともに第４図に
示したようなブリッジを形成する。

そして、１５はオイル劣化度合を表示する表示器であり
、上記差分検出回路１４からの出力値を増巾し、これを
例えば直流電圧のようなアナログ量あるいはデジタル量
に変換して出力する増巾部１６と、この増巾部１６から
の出力に基づいて劣化度合を表す具体的な量ないし数値
を運転者に示す表示部１７とからなる。

次に、上記構成に基づく作用について説明する。

エンジンオイルの誘電率は、既に述べたように機関の運
転に伴う煤等の混入に原因して、劣化が進むはと増大し
、インピーダンスとしては減少する。

これを第４図の差分検出回路１４について見ると、機関
に新しいオイルな注入した当初紘新油用センサ１２、使
用油用センサ１３ともに等しいインピーダンスになるこ
とからブリッジは平衡しているが、劣化が進んで使用油
用センサ１３のインピーダンスが低下すると、これが出
力側への電位差となって現れる。すなわち、この電位差
は２つのセンサ１２と１３とのインピーダンスの差位に
相当するものであ〕、結局表示器１５には常に新油を基
準としたオイル劣化度合が表示される。

従って、劣化度合を代表する物性値、この場合センナ１
２．１３に対する誘電率の初期値が異なるオイルに交換
したとしても、その劣化度合を正確に判断して適正なオ
イル交換時期を知ることができるのである。また付は加
えるならば、上記電位差として現れる差分は常にゼレか
ら変化する変数であること、並びにブリッジを形成する
差分検出回路１４自体が大きな増巾作用を発揮すること
から、表示部１７に至るまでの信号処理が容易になると
いう利点がある。

ところで、表示部１７として上記電位差を交換時期表示
゛に関係付けて指示する計器（第７図参照）を用いた場
合、オイル交換時期に相当する発生電位が第５図に示し
九ようにオイルの種類によって若干具なることから交換
時期、の判断が難しくなることも考えられるが、これに
対しては、第６図に示したように増巾部１６から表示部
１７に至る回路の途中に切換抵抗器（または可変抵抗器
）１８を介装し、オイルの種類を変更したときは前記抵
抗器１８を介して適正な劣化度合ないし交換時期表示と
なるように増巾器１６からの出力を加減できるようにす
ると良い。第８図はさらに３個の新油用センサ１２ａ、
ｂ、ａを並列に設け、抵抗器１８と併せて多種のオイル
に対応した初期化を行なえるようにした実施例で、使用
するオイルの特性に応じて抵抗器１８の抵抗値とセンサ
１２ａ〜１２ｃの組合せを切シ換えることによシ、オイ
ルの変更にかかわらず高い劣化判定精度を確保すること
ができる。なお、表示器１５（第３図）として、回路１
４からの差分出力値をオイル劣化に関連した数値に変換
して表示するものを設ける場合は、運転者が前記数値か
らオイル劣化度合ないし交換時期を判断することが可能
であるので、必ずしも第６図または第８図に示したよう
な特性選択手段を設ける必要はない−　　； 第９図は、コンデンサ状の新油用センサ１２並びに使用
油用センサ１３の静電容量で劣化度合を検出するように
した実施例である。

図で２０．２１はそれぞれ新油用センサ１２、使用油用
センサ１３と協働してＣＲ発信を行なう発振器で、その
発信パルスは各々の周期検出回路２２．２３ｔ−介して
周期が検出され、さらにその周期検出結果は差分検出回
路１４に入力して各々の周期の差分がとシ出される。前
記発信パルスの周期はセンサ１２．１Ｂの静電容量に対
応して変化するので、結局オイル劣化に原因する使用油
用センサ１３の静電容量の変化分が表示器１５を介して
示され、従って第３図に示した実施例と同様にしてオイ
ルの劣化状況を把握することができる。

なお、劣化度合の検出は上記電気的な物性値を捉えるも
のに限らず、例えばオイルへの煤等の混入に原因する光
の透過率の低下という現象に着目すれば、この透光率の
変化を受光、発光素子等を介して検出し、これと新油の
透光率との差分を求めることによシ上述と同様の劣化度
合の判定が可能となる。

次に、内燃機関への新油用センサ１２並びに使用油用セ
ンサ１３の取付構造ないし位置について説明する。

第１０図において、３０は内燃機関のシリンダブロック
、３１はロッカカバー、３２はオイル／臂ンで、新油用
センサ１２は第１１図または第１２図にも示したように
ロッカカバー３１の側面内側に、使用油用センサ１３は
オイルパン３２の内側に各々設ける。

使用油用センサ１３は、機関内部を循環するエンジンオ
イルが充分に浸透するようにオイル／臂ン３２の適当な
位置、例えばオイル溜めの部分に露出するように設け、
一方新油用センサ１２は、第１３図に示したように上面
に注油管３３ｍと開口部３３ｂとを形成した箱状の容器
３３に収装して、ロッカカバー３１の給油口３４の近傍
に設ける。

上記容器３３の注油管３３ａは、その注油口３３ｅが第
１１図または第１２図に示したようにロッカカバー給油
口３４に臨むように、かつ給油キャップ３５の裏面側に
近接して開口するように形成して、新しいオイルを給油
した際にオイルの一部が注油管３３１を介して容器３３
に流入するように図る。第１２図はこのオイルの流入を
確実にするために注油口３３ａの開口面積を大きく採っ
たものである。

いま、オイル交換のために給油口３４から新しいオイル
を注ぎ込むと、容器注油管３３ａを介して流入した新油
でそれまで容器３３０内部に溜まっていたオイルが容器
開口部３３ｂから外部へと押し出され、これによシ交換
前の旧いオイルは新しいオイルと入れかわる。従って、
交換したオイルの種類が異なっていたとしても、この新
しいオイルの特性を新油用センサ１２で確実に捉えられ
る。

なお、機関運転時にロッカカバー３１内で飛散する使用
油の飛沫が容器３３の゛新油に混入すると新油特性の検
出精度が低下するので、このような懸念がある場合は、
第１４図または第１５図に示したように開口部３３ｂを
容器３３の背面（０ツカカバー３１の壁面と相対する側
）の上部に形成し、開口部３３ｂからの使用油の浸入を
阻止するように図る。第１５図は前記開口部３３ｂの上
縁部から斜め下方へと遮蔽板３６を形成して、前記使用
油の混入をさらに効果的に阻止するようにしたものであ
る。

以上要するに１本発明によれば、機関の内部を循環する
使用油の劣化度合を、非使用状態に置いた新油を基準と
して表示するようにしたので、交換時のオイルの種類、
すなわち劣化度合を代表する物性値が異なる場合であっ
ても、確実にその劣化状況を認識し、適正なオイル交換
時期を知る仁とができるという効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略図である。第２図は煤混入量に対
する誘電率の変化特性を各種オイル（ａｓｂ、ｃ）につ
いて表した特性図である。第３図は本発明の実施例で、
オイルの劣化度合を誘電率の変化で検出するものについ
てのブロック図である。 第４図は第３図の差分検出回路の回路構成図である。第
５図は前記実施例による煤混入量に対する誘電率差（差
分）の変化特性を各種オイルについて表した特性図であ
る。第６図は表示器について器からの差分出力をオイル
交換時期表示として指示するようにした表示部の＊施例
の概略図である。 第８図は特性の異なる新油用センサを複数個設けてオイ
ルの種類に応じた特性の選択範囲を拡げるようにした実
施例の回路構成図である。第９図は゛オイルの劣化度合
を静電容量の変化で検出するようにした実施例のプｑツ
ク図である。第１０図〜第１５図は新油用センサ並びに
使用油用センサの機関への取付構造及び位置に関する実
施例で、第１０図は機関の側面概略図、第１１図はその
Ｉ−■＠断面図、第１２図は他の構造例を第１１図と同
様にして表した断面図、第１３図は新油用センサの取付
構造部（容器）の外観斜視図、ｗｃ１４図は同じく他の
実施例の外観ｆ！４視図、第１５図は同じくさらに他の
実施例の断面図である。 １２・・・新油用センサ、１３・−使用油用センサ、１
４・・・差分検出回路、１５・・・表示器、１６・・・
増巾部、１７・・・表示部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関に注入するエンジンオイルの劣化度合を代表す
   る物性値を、機関内部を循環する使用油について検出す
   るセンサと、同じく非使用状態に置いた新油について検
   出するセンサと、前記両センサからの出力値の差分を検
   出する回路と、この差分検出回路からの出力値を表示す
   る表示器とを備えた内燃機関のオイル劣化検知装置。