KR20050027920A - 운행 중 실시간으로 엔진 윤활유의 상태를 모니터링하는방법 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 전극을 포함하는 프로브는 상대적으로 높고 낮은 주파수에서 낮은 교류 전압으로 여기되며 전류의 차이가 측정된다. 벌크 액체 임피던스와 인터페이스 인피던스 사이의 차이(dZ)가 전류의 차이로부터 계산된다. 임피던스 차이의 변화율(ΔdZ)이 시간 간격으로 결정되고 물리화학적 파라미터(X)가 ΔdZ가 양인 경우 (a) 인, 산소, 탄소(P-O-C), (b) 인과 황의 이중 결합(P = S), (c) 아연 디알킬 디 티오포스페이트(ZDDP, zincdialkyldithiophosphate), 또는 (d) 탄산칼슘(CO₃)을 측정하여 얻은 전염수(total base number)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분의 기지의 양을 포함한 윤활유와 표의 제 1 영역에서 dZ에 대한 선택된 파라미터(X)의 표에서 물리화학적 파라미터(X)의 값을 결정하고, 파라미터(X, X₁)에 대한 RUL의 표로부터 RUL을 결정한다. ΔdZ가 음일 때 선택된 파라미터(X)의 값은 dZ에 대한 X의 표에 제 2 영역으로부터 결정된다. 시간에 대한 X의 변화율(ψ)이 결정되고 RUL이 윤활유의 수명의 종료점인 이미 알고 있는 X_EOL값으로부터 판정된다.

Description

운행 중 실시간으로 엔진 윤활유의 상태를 모니터링하는 방법{METHOD OF DETERMINING THE FLUID CONDITION OF DIESEL ENGINE LUBRICANT DURING REAL TIME OPERATION}

본 발명은 엔진이 동작 중일때 디젤 엔진의 윤활유와 같은 액체의 상태를 모니터링하여 동작 중인 엔진에서 효과적으로 윤활 기능을 계속할 수 있을 때까지 액체의 상태를 나타내는 전기적 신호를 제공하는 것에 관한 것이다.

실시간 동작 중 엔진의 윤활유를 모니터링 하는 공지의 기술로는 한 쌍의 전극을 윤활유 통에 담그고, 하나의 전극을 비교적 높은 주파수에서 낮은 레벨의 교류 전압으로 여기하고 이어서 비교적 낮은 주파수에서 여기하여 양쪽의 주파수에서 전류를 측정한 후 임피던스를 계산하여 윤활유의 스트레싱의 여러 단계에서 액체의 이미 알고 있는 특성과 임피던스 차이를 연관시키는 임피던스 분광기를 사용하는 것이다. 임피던스 차이는 실시간으로 이미 알고 있는 값과 비교되어 알고 있는 액체의 상태와 임피던스 차이의 참조표로부터 엔진 동작 중의 액체의 순간적인 상태를 판정한다.

이러한 임피던스 분광 기술을 이용한 윤활유 모니터는 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제6,278,281호, 제6,377,052호, 제6,380,746호, 제6,433,560호에 도시되고 기재되어 있다. 전술한 '281 특허는 특히 자동 변속기 액과 승용차 모터 오일의 엔진 냉각제의 유무를 판정하는 임피던스 분광기를 이용하는 기술을 기재하고 있다.

미국 특허 제6,377,052호는 기지의 조건에서 엔진 오일에 대해 서로 다른 주파수에서 연속적인 전류를 측정하여 계산한 임피던스를 비교하여 엔진 윤활유의 순간적인 남은 사용 가능 기간(RUL)을 실시간으로 엔진 운행 중에 판정하는 임피던스 분광기를 이용하여, 승용차에서 불꽃 점화 가솔린 엔진에서 이용되는 형태의 합성 모터 오일을 모니터링하는 방법을 기재하고 있다.

그러나, 압축 점화에서 또는 디젤 엔진에서도 엔진 운행 중 실시간으로 윤활유의 상태를 모니터링하는 것이 필요하다. 디젤 엔진에서, 디젤 연료의 연소의 산물의 영향으로 윤활유의 열화(deterioration)를 막기 위해 윤활유 제조자는 윤활유를 특정 첨가 시스템 또는 성분과 혼합한다. 따라서 첨가물이 첨가된 디젤 엔진의 윤활유는 가솔린 또는 다른 연료를 태우는 불꽃 점화 엔진에 사용되는 윤활유의 화학적 성분과는 실질적으로 다르게 구성된다. 따라서, 엔진 운행 중 실시간으로 디젤 엔진의 윤활유의 상태의 전기적 지시를 정확하게 제공하는 임피던스 분광기를 채용하는 기술 및 방법을 찾아내는 것이 요구된다.

본 발명은 엔진 윤활유에 잠겨 있는 한 쌍의 전극을 포함하는 프로브를 포함하며, 비교적 높고 낮은 주파수에서 연속적으로 낮은 교류 전류로 하나의 전극을 여기하고 각 주파수에서 전류를 측정하고 임피던스의 변화의 아날로그 신호로서 전류의 변화를 이용하는 임피던스 분광 기술을 이용한다. 이 임피던스의 차이는 참조표 및 소정의 RUL로부터 공지된 첨가제 소진 특성을 갖는 디젤 윤활유의 샘플로부터 측정된 값과 비교된다.

본 발명의 방법은 액체가 새롭거나 부분적으로 스트레싱된 때에는 임피던스 차이(dZ)가 최고로 증가하는 특성과, 액체가 완전히 스트레싱되거나 거의 0의 RUL에 도달할 때에는 임피던스 차이가 적당한 스트레싱이 발생할 때의 최고값에서 최저값으로 떨어지는 것을 이용한다.

이 방법은 선택된 샘플링 기간 동안 임피던스 차이(ΔdZ)의 변동률 또는 기울기를 판정하고, 여기서 첨가제 소진에 대한 공지의 값을 갖는 참조표의 제 1 영역에서 판독하는 경우 ΔdZ는 양수이고, 참조표의 제 2 영역에서 ΔdZ는 음수이다. 본 발명의 적용에 있어서, (a) 인, 산소, 탄소(P-O-C), (b) 인과 황의 이중 결합(P = S), (c) 탄산칼슘(CO₃) 소진의 함수로서 산도(acidity) 또는 전염수(total base number), 또는 (d) 아연 디알킬 디 티오포스페이트 (ZDDP, zincdialkyldithiophosphate)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 소진 파라미터(X)의 값을 측정함으로써 이루어진다. 액체 상태 또는 알려진 RUL의 값의 표는 윤활유 스트레싱의 알려진 상태에서 디젤 엔진으로부터 채취한 윤활유 샘플을 푸리에 변환 자외선 분광기(FTIR)를 이용하여 행한 실험실 측정으로부터 상기 (a) 내지 (d)의 각 파라미터에 대해 개별적으로 판정된 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 시스템(10)은 튜브 모양을 갖고 내부 튜브형 전극(18)과 원형으로 격리되어 있고 동심원적으로 내부 튜브형 전극을 둘러싸는 외부 픽업 또는 측정 전극(16)을 포함하는 프로브(12)를 포함하며, 측정 전극은 각각 전기적 접속을 위해 축 방향으로 뻗은 접속 스트립(20, 22)을 포함한다. 전자 제어기(10)는 터미널 스트립(22)에 연결된 연결선(24)과 터미널 스트립(20)에 연결된 연결선(26)을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서의 프로브는 본 발명의 양수인에게 양도된 2002년 1월 31일 출원 번호 제10/060,107로 출원되고, 2003년 8월 5일 미국 특허 공개 번호 제2003-0141882호로 공개된 "Probe Assembly For a Fluid Condition Monitor And Method Of Making Same"라는 제목의 현재 진행 중인 출원에 기재되어 있다. 그러나, 전술한 미국 특허 제6,278,281호, 제6,380,746호, 제6,377,052호에 기재된 판형 인터디지털 전극 또는 나선형 구조의 전극과 같은 다른 프로브 구조가 사용될 수도 있다.

여기부(28)는 약 1 볼트 이하의 낮은 크기의 교류 전압을 제공하는 기능을 한다. 본 발명의 실시에 있어서, 프로브는 0.750 RMS 볼트로 여기되지만 사용 가능한 신호 대 잡음 비를 제공하기 위하여 다른 크기의 전압이 사용될 수도 있다. 여기부(28)는 전원(32)과 높고 낮은 주파수에서 라인(24)을 따라 전극(18)을 순서적으로 여기하는 프로브 여기 회로(36)에 상대적으로 높고 낮은 주파수의 전류를 제공하는 발진기(34)를 포함한다. 본 발명의 실시에 있어서, 낮은 주파수는 약 30 mHz로 선택되고 높은 주파수는 100 Hz로 선택된다. 낮은 주파수는 전극 표면 특성(electrode surface characteristic)을 나타내는 한 바뀔 수 있으며, 높은 주파수는 벌크 액체 특성(bulk fluid characteristic)을 나타내는 한 변할 수 있음은 이해될 수 있을 것이다. 낮은 주파수는 10 내지 100 mHz의 범위 내이고, 높은 주파수는 10 내지 10,000 Hz의 범위 내인 것이 바람직하다.

신호 처리부에서는 라인(26)을 따라 전류 감지 회로(38)가 프로브 전류를 수신하여 임피던스 차이(dZ)를 계산하는 컴퓨터(40)에 입력으로 제공한다. 컴퓨터(40)는 액체 상태 파라미터(X)의 이미 알고 있는 값과 임피던스 차이(dZ)를 관련시키는 동작을 수행하는 비교 회로부(42)에 입력을 제공한다. 이후 기술하는 바와 같이 비교 회로부(42)는 RUL을 결정하고 디스플레이(46)에 출력을 제공하는 컴퓨터(44)에 입력을 제공한다.

도 2를 참조하면, 전자 제어기(10)의 신호 생성부(28)와 신호 처리부(30)의 신호 처리 방법은 단계(50)에서 시작하여, 단계(52)에서 컴퓨터는 액체의 온도 입력을 온도 센서(도시 안됨)로부터 수신하고, 단계(54)로 진행하여 액체의 온도(T_f)가 허용 가능 범위의 최소값(T_MIN) 및 최대값(T_MAX) 사이에 있는지를 묻는다. 판정 단계(54)에서의 판정이 부정적이면, 시스템은 온도가 원하는 범위 내로 들어갈 때까지 멈추거나 중지한다. 판정 단계(54)에서의 판정이 긍정적이면, 시스템은 단계(56)로 진행하여 여기 회로(36)는 높은 주파수에서 프로브를 여기하고 전류 센서(38)는 전류(I_HI)를 측정한다. 그러면 시스템은 단계(58)에서 임피던스(Z_HI)를 계산하고, 단계(60)로 진행하여 여기 회로(36)는 낮은 주파수에서 프로브를 여기하고 전류 센서(38)는 전류(I_LO)를 측정한다. 시스템은 단계(62)로 진행하여 측정된 전류(I_LO)로부터 임피던스(Z_LO)를 계산한다. 시스템은 단계(64)로 진행하여 임피던스의 차이(ΔZ)를 계산하고, 단계(66)로 진행하여 ΔZ의 절대값을 임피던스 변화(dZ)로 여긴다.

시스템은 단계(68)로 진행하여 dZ를 dZ₁로 저장하고, 단계(72)로 진행하여 소정의 지연을 갖고, 단계(74)로 진행하여 단계(56)부터 단계(66)까지 반복한 후, 단계(76)로 진행하여 그 결과를 dZ₂로 저장한다. 본 발명의 실시에 있어서, 단계(72)에서 시간 지연(Δt)은 약 2 시간으로 설정하는 것이 만족스러웠다. 그러나 dZ에 변화를 정확히 측정할 수 있도록 적절한 기간이 선택될 수 있다. 컴퓨터(44)를 통한 시스템은 단계(78)로 진행하여 dZ에서의 변화(ΔdZ)를 계산한다. 컴퓨터는 단계(80)로 진행하여 ΔdZ가 양인지를 묻고, 단계(88)로 진행하여 (a) 인, 산소, 탄소(P-O-C), (b) 인과 황의 이중 결합(P = S), (c) 탄산칼슘(CaCO₃)(CO3), (d) ZDDP로 이루어진 그룹으로부터 선택된 파라미터(X)를 선택하고, 단계(90)로 진행하여 표의 영역(I)에서 dZ에 대한 X값의 표로부터 파라미터(X)를 결정한다.

도 3 내지 6의 데이터로부터 표를 만들 수 있다. 다음으로 시스템은 소정의 시간 지연(Δt)을 위해 단계(92)로 진행한다.

만약 단계(80)에서의 판정이 부정적이면, 컴퓨터는 단계(82)로 진행하여 기울기의 절대값이 약 0.5 이상인지를 묻는다. 단계(82)에서 판정이 부정적이면, 시스템은 단계(88)로 진행한다.

그러나, 단계(82)에서의 판정이 긍정적이면 이는 ΔdZ의 음의 기울기가 다소 큰 것을 의미하며, 컴퓨터는 단계(83)로 진행하여 전술한 파라미터 중에서 하나에서 파라미터(X)를 선택하고, 단계(84)로 진행하여 도 3 내지 6 중 하나로부터 만들어진 표의 영역(Ⅱ)에서 dZ에 대한 X값의 표로부터 파라미터(X)를 결정한다. 컴퓨터는 결정된 값을 X₁로 저장한다.

컴퓨터는 소정의 시간 지연(Δt)을 위해 단계(94)로 진행하고 다시 단계(96)로 진행하여 단계(56)부터 단계(90)까지를 반복하고 단계(98)에서 그 결과를 X₂로 저장한다. 컴퓨터는 단계(100)로 진행하여 X₂와 X₁의 차이를 Δt로 나누어 감소 속도(ψ)를 계산한다. 컴퓨터는 저장된 값(X_EOL), 즉 윤활유의 유효 수명의 종료점에서 파라미터(X)의 값을 검색하고, 단계(104)로 진행하여 X₂에서 X_EOL을 빼고 이를 감소 속도(ψ)로 나누어 남아 있는 유효 수명을 계산한다.

컴퓨터는 단계(106)에서 디스플레이에 신호를 출력한다. 디스플레이는 RUL의 임계값에 도달하면 계속적인 지시를 하거나 경고를 하는 것일 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, dZ의 값이 도 3 내지 6의 영역(I)과 영역(II) 사이의 분리를 결정하는 값인 최고값의 약 20%까지 증가하면, 컴퓨터는 바로 RUL을 0로 표시하도록 프로그램 될 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 도 3 내지 6의 그래프는 액체 스트레싱이 급격하게 증가하는 레벨에서의 디젤 엔진 윤활유 샘플을 연속적으로 채취하여 얻은 것이다. 이후 표 1에 설명된 영역에서 스펙트럼 밀도를 관찰함으로써 P-O-C, P = S, CO3, ZDDP의 양을 공지된 FTIR 기법으로 검사하였다.

도 7을 참조하면, 엔진 윤활유에 섞거나 첨가하기 전의 상태에서 ZDDP에 대한 FTIR 스펙트럼의 투과율의 자취가 도시되어 있다. 도 7에서 ZDDP는 970cm^-1과 645cm^-1에서 적외선 투과율이 0, 즉, 이 주파수에서 완전히 흡광된다. ZDDP의 이러한 특징은 이 주파수에서 윤활유의 적외선 투과 손실이 윤활유의 특정 샘플에 남아 있거나 아직 소진되지 않은 ZDDP의 비율을 나타내는 것으로 다루어질 수 있기 때문에 분광기에서 매우 유용하다.

도 7과 도 8을 참조하면, 25시간, 112시간, 275시간 동안의 엔진 가동 기간 중 선택된 기간의 엔진 오일을 채취하고 P-O-C와 P = S의 주파수에 해당하는 명목 주파수 970cm^-1과 655cm^-1 근처의 관심 주파수 대역에서 새로운 오일의 자취를 따라 각 샘플의 스펙트럼 자취를 도시하였다. 사용된 기술은 표 1에 설명된 바와 같이 관심 주파수 대역 내에서 발생하는 각 샘플의 자취에서 최고값 사이를 잇는 베이스라인을 이용한다. 도 7 및 도 8에 표시된 부분에서와 같이 검사된 주파수 대역에서 베이스라인 아래에서 자취에 의해 형성된 영역을 계산하고, 이미 알고 있는 스트레스 레벨의 조건에서 각 샘플에 대해 측정된 면적의 감소를 계산한다. 그러면 ZDDP가 감소한 비율을 알 수 있으며, 샘플은 본 발명의 프로브, 측정된 임피던스의 변화(dZ), dZ의 함수로서 만들어진 감소 비율의 표를 이용하여 측정될 수 있다. 따라서, 도 7 및 도 8로부터 스트레싱된 윤활유의 샘플이 전술한 FTIR 기법으로 검사되고 그 결과 관찰 영역에서 베이스라인 아래로 자취의 영역이 거의 0이라고 나타나면, 모니터링 중인 주파수에서 흡광이 거의 일어나지 않으므로 ZDDP는 완전히 소진한 것이라는 것을 알 수 있다.

다시 도 3 및 4를 참조하면, 증가하는 윤활유 스트레싱의 함수로서 P = S와 P-O-C의 도면에서, 센서의 출력값(dZ)은 ZDDP가 모두 소진했음을 나타내는 영역에서 P-O-C의 최소값에 해당하는 값이 선택되며, 이 dZ값은 윤활유의 수명의 종료점으로 선택됨을 알 수 있다. 이와 유사하게, 도 4에서 증가하는 윤활유의 스트레싱의 함수로서 P = S의 도면은 P-O-C에 대하여 도 3에 도시된 바와 같이 거의 같은 dZ값에서 첨가제가 완전히 소진했음을 의미하는 최소값에 도달함을 나타내고 있다. 따라서, 윤활유 상태의 함수로서 dZ값의 참조표는 선택된 주파수에서 윤활유에 남아 있는 ZDDP의 양을 나타내는 스펙트럼을 이용하여 만들어질 수 있다.

약한 산성인 TBN(CO3)는 American Society For Testing Material(ASTM) 기준 D4739-2 "Standard Test Method For Base Number Determination By Potentiometric Titration"에 의해서 측정될 수도 있다.

도 3 내지 6의 그래프는 본 기법에 의해 측정된 바와 같이 윤활유가 점차 스트레싱되어 감에 따라 연속적으로 디젤 엔진 오일 샘플로부터 수집한 데이터를 바탕으로 하며, dZ의 값은 단계(50-70)에서 샘플에 따라 계산된다. 표 1에서 각 윤활유에 섞인 첨가제의 양은 FTIR 실험 분석에 의해 각각 결정된다. 각 첨가제 종류에 따른 dZ의 연관된 값의 표가 만들어지고, 데이터는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 도시될 수 있다. 따라서, 도 3 내지 도 6 에서 수평축, 즉 x 축의 좌표는 변해 가는 윤활유의 스트레싱에서 선택된 간격에 따라 측정된 연속적인 샘플을 나타낸다. 도 3 내지 도 6 에서 수평축의 0은 새로운 오일을 나타내고, 수평축에서 14는 전술한 실험 분석에 의해 결정된 바와 같이 유효 수명의 종료점, 즉 같은 오일 내에서 모든 첨가제가 화학적으로 소진한 때의 오일 샘플을 나타낸다. 도 3 내지 도 6의 도면으로부터 윤활유가 적당하게 최고값까지 스트레싱되는 영역(I)에서 dZ는 증가하지만, 윤활유가 더욱 스트레싱됨에 따라 그 이후에는 윤활유의 유효 수명(EOL)의 끝까지 dZ는 감소한다.

그룹으로부터 하나의 첨가제를 선택할 수 있고, 회로(10)의 신호 처리 및 출력부(30)에서 컴퓨터(40, 42)에 프로그램되어 있는 표와 그래프로부터 데이터를 선택하여 윤활유에 대한 RUL과 dZ을 실시간으로 관계 지을 수 있다. 본 발명의 도 3 내지 도 6의 데이터는 미국 석유 연구소(API)의 SAE 25W-40 점성도를 갖는 카테고리 CH4, CF 오일로부터 결정된 것이다. 그러나, 본 발명의 기법은 다른 API 카테고리(예로써 CF-4, CG-4, CF-2와 예로써 SAE30, SAE 25 W-40과 같은 다른 SAE 점성, 단 이에 제한되지 않는다)의 디젤 윤활유에 사용될 수도 있다.

컴퓨터 회로부(42)는 모니터링을 위하여 추적하는 혼합 첨가제의 화학적 성질에 따라서 도 3 내지 도 6에 도시된 어떤 하나로부터 수집한 참조표를 이용하여 프로그램 될 수 있다. 또한, 거의 0의 RUL을 나타내는 dZ 값은 첨가제의 소진에 대한 엔진 제조사의 권장 사항에 따라 변할 수 있으므로 단계(83)에서의 결정은 dZ_MAX의 0.2(20%)가 아닌 원하는 또는 엔진 제조사의 권장 사항에 따라 선택될 수 있다.

따라서 본 발명은 디젤 엔진의 실시간 동작 중 윤활유의 순간적인 상태의 표시를 제공하는 임피던스 분광기를 채용하는 편리한 방법을 제공한다. 본 발명은 윤활유 액에 잠겨 있고 이격된 전극을 포함하는 프로브와 전극에 연결된 전자 제어기를 이용하여 상대적으로 높고 낮은 주파수에서 낮은 교류 전압으로 전극을 여기하여 연속적으로 측정된 전류 측정으로 임피던스의 차이를 계산하고 이미 알려진 상태의 디젤 윤활유에 대해 이미 결정되어 저장된 값과 비교한다. 그러면 이 비교의 결과로 전자 제어기는 윤활유의 남아 있는 유효 수명을 판정하고 엔진 조작자에게 지시하거나 경고한다.

지금까지 본 발명이 예시된 실시예에 대하여 기술되었으나 본 발명은 수정이나 변형이 가능하며 후술하는 청구범위에 의해서만 제한된다.

운행 중인 디젤 엔진에서 윤활유의 남아 있는 유효 수명을 효과적으로 판정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 방법을 이용한 시스템의 블록도이고,

도 2a 내지 2c는 본 발명의 방법의 신호 처리의 블록도이고,

도 3은 점차 증가하는 스트레싱 상태에서 윤활유 샘플의 P-O-C와 dZ값을 도시한 그래프이고,

도 4는 윤활유 스트레싱의 함수로서 P = S 에 대한 도 3과 유사한 그래프이고,

도 5는 점차 스트레싱되는 윤활유의 전염기(TBN, total base number) 또는 탄산의 소진에 대한 도 3과 유사한 그래프이고,

도 6은 윤활유에 더해지기 전에 형성된 ZDDP의 FTIR 투과 스펙트럼의 자취를 도시한 도면이고,

도 7은 P-O-C의 주파수 범위 내에서 베이스라인 아래로 표시된 영역에서 스트레스 레벨이 증가하는 기간에 엔진으로부터 채취된 샘플의 FTIR 투과 스펙트럼의 자취를 도시한 도면이고,

도 8은 P = S의 주파수에서 베이스라인 아래로 그어진 영역에서 스트레스 레벨이 증가하는 기간에 엔진으로부터 채취된 윤활유 샘플의 FTIR을 도시한 도면이다.

Claims (4)

1. 운행 중 실시간으로 엔진 윤활유의 상태를 모니터링하는 방법으로서,

   (A) 한 쌍의 이격된 평행 도체(16, 18)를 구비한 프로브(12)를 검사할 액체 내에 담그는 단계,

   (B) 상기 한 쌍의 도체 중 하나를 먼저 비교적 높은 제 1 주파수로 여기하고(56) 상기 도체를 비교적 낮은 제 2 주파수로 여기하며(60), 상기 제 1 주파수와 제 2 주파수에서의 전류를 측정하는 단계(38),

   (C) 상기 제 1 주파수에서 액체 임피던스를 계산하고(58), 상기 제 2 주파수에서 액체-전극 인터페이스(표면) 임피던스를 계산하여(62) 이로부터 임피던스의 차이(dZ)를 계산하는 단계(64),

   (D) 선택된 시간 동안 지연한(72) 후, 상기 단계(A) 내지 상기 단계(C)를 반복하고 dZ의 다른 값을 계산하는 단계(74, 76),

   (E) 선택된 시간(Δt) 동안 dZ의 변화율(ΔdZ)을 계산하고(78), 다음의 단계로부터 상기 윤활유의 남은 유효 수명(RUL)의 값을 결정하는 단계,

   (i) ΔdZ가 양(+)인 경우 (a) 인, 산소, 탄소(P-O-C), (b) 인과 황의 이중 결합(P = S), (c) 아연 디알킬 디 티오포스페이트(ZDDP, zincdialkyldithiophosphate), (d) 탄산칼슘으로 측정한 전염기(TBN, total base number)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분의 이미 알고 있는 양을 포함한 윤활유와 상기 표의 제 1 영역에서 dZ에 대한 선택된 파라미터(X)의 표에서 물리화학적 파라미터(X)의 값을 결정하고, 파라미터(X)의 제 1 값(X₁)에 대한 RUL의 표로부터 RUL을 결정하는 단계(104),

   (ⅱ) ΔdZ가 음(-)인 경우 dZ에 대한 X의 테이블의 제 2 영역에서 선택된 파라미터(X)의 값을 결정하는 단계(86),

   (F) 선택된 시간 지연(Δt) 후 단계(B) 내지 단계(E)를 반복하고 X의 제 2 값(X₂)을 결정하고, X의 변화율, 을 계산하는 단계(100),

   (G) X와 이미 알고 있는 X_EOL의 차이를 변화율(ψ)로 나누어 백분율로 표현되는 남아있는 유효 수명(RUL), 을 계산하는 단계(104)를 포함하는

   방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (E) 단계의 상기 (ⅱ) 단계는 ΔdZ가 약 1 보다 큰 음의 기울기를 갖는지를 판정하는 단계를 포함하는

   방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도체의 하나를 여기하는 상기 단계는 약 1 볼트 RMS 보다 크지 않은 교류 전압을 인가하는 단계를 포함하는

   방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 RUL 값을 결정하는 단계는 ΔdZ가 음이면 dZ가 dZ_MAX의 약 25% 보다 작은지를 결정하는 단계를 포함하고, ΔdZ가 양이면 RUL이 거의 0임을 나타내는 단계를 포함하는

   방법.