JP2576563B2 - Engine oil deterioration detection device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンオイルの劣化検出装置に係り、特
に、エンジンオイルの劣化を自動的に判定するエンジン
オイルの劣化検出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an engine oil deterioration detection device, and more particularly to an engine oil deterioration detection device that automatically determines deterioration of engine oil.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジンオイルの劣化を検知する最も簡易な方法とし
て、オイルパン中に残量計測用の金属棒（メジャー）を
挿入し、これに付着するオイルを布で拭き取って、その
オイル中に含まれる異物の混入度を目視により判定する
という方法がある。The easiest way to detect the deterioration of engine oil is to insert a metal rod (measure) into the oil pan for measuring the remaining amount, wipe off the oil adhering to it with a cloth, and remove foreign matter contained in the oil. There is a method of visually determining the degree of contamination.

また、劣化したオイル中にはシリンダやピストンの摩
耗粉が混入しているため、新しいオイル（新油）と劣化
したオイルとでは光の透過度が異なる。この点に鑑み、
発光素子からオイルに照射した光の透過光を受光素子で
受光し、透過光の減衰度を測定することにより、当該減
衰度が一定以上の場合に、オイルの劣化と判定する手法
がある。Also, since the deteriorated oil contains abrasion powder of cylinders and pistons, light transmittance differs between new oil (new oil) and deteriorated oil. In view of this,
There is a method in which transmitted light of light emitted from a light emitting element to oil is received by a light receiving element, and the degree of attenuation of the transmitted light is measured.

ここで、オイルの劣化を正確に判定するためには、オ
イルの粘度，全酸価，全塩基価、不溶解分などの性状分
析に基づく総合的な評価が必要であることが知られてい
る。Here, it is known that comprehensive evaluation based on property analysis of oil viscosity, total acid value, total base number, insoluble content, and the like is necessary in order to accurately determine oil deterioration. .

また、オイルの劣化状況は、例えば、車両の走行条件
によって異なり、どれか１つの性状が異常値を示しても
エンジンにダメージを与えることが明かとなっている。Further, the state of deterioration of the oil differs depending on, for example, the running conditions of the vehicle, and it is clear that even if one of the properties indicates an abnormal value, the engine may be damaged.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来例にあっては、オイルの異物
混入度を検査するに留まり、劣化判定の精密さに欠ける
という不都合があった。このため、他の性状を検査する
ことによる劣化判定の装置が待ち望まれていた。However, in the above-described conventional example, there is a disadvantage that the degree of contamination of oil is only inspected, and the accuracy of the deterioration determination is lacking. For this reason, a device for judging deterioration by inspecting other properties has been long-awaited.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明は、かかる上記従来例の有する不都合を改善
し、特に、オイルの粘度に基づいて劣化を自動検出でき
るエンジンオイルの劣化検出装置を提供することをその
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a device for detecting deterioration of engine oil which can automatically detect the deterioration based on the viscosity of the oil, in order to improve the disadvantages of the above conventional example.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、オイルパンに付設された配管と、当該オイ
ルパンに貯留されたエンジンオイルを一定圧力で前記配
管に還流させる定圧ポンプと、この定圧ポンプにより還
流されるエンジンオイルに抵抗しカルマン渦を発生させ
る邪魔板と、この邪魔板の下流側に装備された前記カル
マン渦を計数する計数手段と、この計数手段の近傍に配
設され前記エンジンオイルの温度を検出する温度センサ
と、この温度センサの出力と前記計数手段の出力とに基
づいて前記エンジンオイルの劣化を判定するコントロー
ラとを備えている。このうち、カルマン渦の計数手段
が、配管に設けられ当該配管内の流れに直行する方向に
沿って光を送り出す発光部と、この発光部から送り出さ
れエンジンオイルを透過した光を検出してこの結果をコ
ントローラに出力する受光手段とを備える、という構成
を採っている。これにより、前述の目的を達成しようと
するものである。The present invention provides a pipe attached to an oil pan, a constant-pressure pump for returning the engine oil stored in the oil pan to the pipe at a constant pressure, and a Kalman vortex that resists the engine oil returned by the constant-pressure pump and resists the oil. A baffle plate to be generated, a counting means provided downstream of the baffle plate for counting the Karman vortices, a temperature sensor disposed near the counting means for detecting a temperature of the engine oil, and the temperature sensor And a controller that determines the deterioration of the engine oil based on the output of the counting means and the output of the counting means. Among them, the Karman vortex counting means is provided in the pipe and emits light along a direction perpendicular to the flow in the pipe, and the light emitted from the light emitting section and transmitted through the engine oil is detected and detected. And a light receiving means for outputting a result to the controller. Thereby, the above-mentioned object is achieved.

〔作用〕[Action]

本発明は、オイルの粘度変化がレイノルズ数に影響す
ることを利用して成されたものであって、次の原理に基
づくものである。オイルの劣化が進行すると、各温度に
おける粘度が新油に比して上昇する。ここで、オイルの
圧力が一定の下では、オイル粘度の上昇い伴なってオイ
ルの流速が低下し、この結果、カルマン渦の減少が生じ
るものである。The present invention is based on the fact that a change in the viscosity of oil affects the Reynolds number, and is based on the following principle. As the deterioration of the oil proceeds, the viscosity at each temperature increases as compared with the new oil. Here, when the oil pressure is constant, the oil flow velocity decreases with an increase in the oil viscosity, and as a result, the Karman vortex decreases.

オイルパンに貯留されたエンジンオイルには、予め所
定の性状分析を行っておくことが望ましい。その後、装
置全体を稼働状態に設定すると、定圧ポンプ駆動され、
オイルは一定圧力で配管に流される。このオイルが邪魔
板に衝突すると、当該オイルの粘度に応じた数のカルマ
ン渦が発生する。計数手段は、このカルマン渦の単位時
間当りに発生した数を計数し、その結果をコントローラ
に入力する。It is desirable that the engine oil stored in the oil pan be subjected to a predetermined property analysis in advance. Thereafter, when the entire apparatus is set to the operating state, the constant-pressure pump is driven,
Oil flows through the pipe at a constant pressure. When this oil collides with the baffle plate, a number of Karman vortices are generated according to the viscosity of the oil. The counting means counts the number of Karman vortices generated per unit time and inputs the result to a controller.

ここで、計数手段は次のように動作する。まず、発光
部は、邪魔板の下流側において配管に設けられた透明部
に向けて光を照射する。この光は、透明部を透過した
後、更にエンジンオイルを透過して発光部とは反対側の
透明部から受光部に取り込まれる。この受光部は、カル
マン渦の影響によって生じた光の揺らぎに基づく光量変
化を電気信号としてコントローラに入力する。Here, the counting means operates as follows. First, the light emitting section irradiates light toward a transparent section provided on the pipe on the downstream side of the baffle plate. After passing through the transparent portion, the light further passes through the engine oil and is taken into the light receiving portion from the transparent portion opposite to the light emitting portion. The light receiving unit inputs a change in light amount based on the fluctuation of light caused by the influence of the Karman vortex to the controller as an electric signal.

一方、温度センサは、カルマン渦が発生する近傍のオ
イル温度を検出し、この結果をコントローラに入力す
る。そして、コントローラは、計数手段の出力結果を温
度センサの出力に基づいて補正し、その補正後の値から
オイルが一定以上劣化しているか否かを判断する。On the other hand, the temperature sensor detects the oil temperature near where the Karman vortex is generated, and inputs the result to the controller. Then, the controller corrects the output result of the counting means based on the output of the temperature sensor, and determines whether the oil has deteriorated by a certain amount or more based on the corrected value.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

第１図において、配管３の両端部は、エンジンオイル
が貯留されたオイルパン１に接続されている。本実施例
において、配管３の一部には、透明部（透明配管部）４
が形成されている。この透明配管部４の上流側には、配
管３のエンジンオイルを一定の圧力で送り込む定圧ポン
プ２が配設されている。透明配管部４には、エンジンオ
イルに抵抗する邪魔板６が配設されている。そして、こ
の邪魔板６の下流近傍にはカルマン渦の計数手段８が装
備されている。この計数手段８の近傍には、エンジンオ
イルの油温を検出する温度センサ10が装備されている。
計数手段８には、当該計数手段８の出力と温度センサ10
の出力とに基づいてオイルの劣化を判定するコントロー
ラ９が併設されている。このコントローラ９の出力段に
は、オイルの劣化を知らせるアラームランプ11が装備さ
れている。In FIG. 1, both ends of a pipe 3 are connected to an oil pan 1 in which engine oil is stored. In the present embodiment, a transparent part (transparent pipe part) 4
Are formed. On the upstream side of the transparent pipe section 4, a constant pressure pump 2 for feeding the engine oil of the pipe 3 at a constant pressure is provided. A baffle plate 6 that resists engine oil is disposed in the transparent pipe section 4. A Karman vortex counting means 8 is provided near the downstream of the baffle plate 6. A temperature sensor 10 for detecting the oil temperature of the engine oil is provided near the counting means 8.
The output of the counting means 8 and the temperature sensor 10
And a controller 9 for judging the deterioration of the oil based on the output of the controller 9. The output stage of the controller 9 is provided with an alarm lamp 11 for notifying the deterioration of the oil.

以下、上記構成を更に詳述すると、邪魔板６は、第１
図に示すように、三角形状に形成され透明配管部６の軸
心に配設されている。計数手段８は、本実施例におい
て、透明配管部４に光を照射する発光部7Aと、この発光
部7Aから照射され透明配管部４を透過した光を受光する
受光部7Bとを備えている。この発光部7Aおよび受光部7B
は、カルマン渦の発生による光の揺らぎを捕らえ易い所
定位置に配設されている。コントローラ９は、発光部7A
を駆動する機能と、受光部7Bの出力と温度センサ10の出
力とに基づいてオイルの劣化を判定する機能と、オイル
の劣化と判定した場合にアラームランプ11を駆動する機
能とを備えている。Hereinafter, the above configuration will be described in more detail.
As shown in the figure, it is formed in a triangular shape and is disposed on the axis of the transparent pipe portion 6. In the present embodiment, the counting means 8 includes a light emitting section 7A for irradiating the transparent pipe section 4 with light, and a light receiving section 7B for receiving light emitted from the light emitting section 7A and transmitted through the transparent pipe section 4. . The light emitting section 7A and the light receiving section 7B
Is disposed at a predetermined position where it is easy to catch light fluctuation due to the generation of Karman vortex. The controller 9 includes a light emitting unit 7A
, A function of determining oil deterioration based on the output of the light receiving unit 7B and the output of the temperature sensor 10, and a function of driving the alarm lamp 11 when the oil deterioration is determined. .

次に、本実施例の動作について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

本実施例にかかる劣化検出装置は、特にエンジンオイ
ルの粘度に基づいて劣化を判定する構成となっている。The deterioration detection device according to the present embodiment is configured to determine deterioration based on the viscosity of engine oil.

ここで、オイル粘度の変化はレイノルズ数に大きく影
響する。レスノルズ数は流速ｕと、代表長さｄの積を動
粘性計数νで除した値「Re＝ud/ν」で表わされる無次
元数である。このレイノルズ数の導入により、流れの状
態は流速のみならず、物体の大きさ、流体の密度、粘性
によって大きく変わり、この無次元数の比較によって流
れの状態を比較できる。Here, the change in the oil viscosity greatly affects the Reynolds number. The Reynolds number is a dimensionless number represented by a value “Re = ud / ν” obtained by dividing the product of the flow velocity u and the representative length d by the kinematic viscosity coefficient ν. With the introduction of the Reynolds number, the state of the flow greatly changes depending on not only the flow velocity but also the size of the object, the density and the viscosity of the fluid, and the state of the flow can be compared by comparing the dimensionless number.

上述した前程のもとに劣化したオイルと新油との間で
油温と粘度との関係を測定すると、第２図に示すように
なる。即ち、オイルの劣化が進行すると、各温度におけ
る粘度が上昇することがわかる。FIG. 2 shows the relationship between the oil temperature and the viscosity between the oil deteriorated under the above condition and the new oil. That is, it can be seen that as the oil deteriorates, the viscosity at each temperature increases.

一方、オイルの流れる配管に定圧弁を設け、オイルの
圧力を一定にした場合には流速と粘度との関係は第３図
に示すようになる。即ち、粘度の上昇に伴なってオイル
の流速が低下する。On the other hand, when a constant pressure valve is provided in the pipe through which the oil flows, and the oil pressure is kept constant, the relationship between the flow velocity and the viscosity is as shown in FIG. That is, as the viscosity increases, the flow rate of the oil decreases.

また、オイルの流速が低下すると第４図に示すように
カルマン渦の数が少なくなることが明かとなっている。It is also clear that the number of Karman vortices decreases as the oil flow rate decreases, as shown in FIG.

従って、第１図に示すような装置を用い、邪魔板６に
よってカルマン渦５を発生させ、このカルマン渦によっ
て生じる光のゆらぎを発光部7Aおよび発光部7Bの組み合
わせによってカウントすればカルマン渦５の数がわか
る。Therefore, the Karman vortex 5 is generated by the baffle plate 6 using a device as shown in FIG. 1, and the fluctuation of the light caused by the Karman vortex is counted by the combination of the light emitting portion 7A and the light emitting portion 7B. You know the number.

この結果、あらかじめ劣化の性状分析が行なわれてい
るオイルを用いれば、カルマン渦５の数がどの値に達し
たかにより劣化状態を判定できる。このカルマン渦の数
は劣化の性状分析を行なってあるオイルを実測すること
によって確定できる。温度センサ10は油温によって粘度
が異なるため、カルマン渦５をカウントする時の温度を
判定し、補正を行なうのに必要である。As a result, if oil whose deterioration properties have been analyzed in advance is used, the deterioration state can be determined based on which value the number of Karman vortices 5 has reached. The number of Karman vortices can be determined by actually measuring the oil whose degradation characteristics have been analyzed. Since the viscosity of the temperature sensor 10 varies depending on the oil temperature, it is necessary to determine the temperature at which the Karman vortex 5 is counted and to perform correction.

オイルの劣化を判定した場合、コントローラ９はアラ
ームランプ11を点灯させ、運転者に警告する。When determining that the oil has deteriorated, the controller 9 turns on the alarm lamp 11 to warn the driver.

なお、発光部7Aと受光部7Bの組み合わせにより、光の
透過度を測定すると、新油の光の透過度との比較におい
て、劣化の判定を行なえば、オイルへの異物の混入度も
同時に検出することができるので、劣化の判定はより正
確になる。In addition, when the light transmittance is measured by the combination of the light emitting unit 7A and the light receiving unit 7B, if the deterioration is determined in comparison with the light transmittance of the new oil, the degree of contamination of the oil with foreign substances is also detected. Therefore, the determination of deterioration becomes more accurate.

ところで、第５図は本発明の他の実施例を説明するも
ので、図中、前述した実施例と同一部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。FIG. 5 illustrates another embodiment of the present invention. In the drawing, the same parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

本実施例にあってはカルマン渦５を測定するために光
ファイバー12,13の一端を透明配管部４を挟んで配置
し、他端をコントローラ９に接続された発光部7Aおよび
受光部7Bと対抗させてある。In this embodiment, in order to measure the Karman vortex 5, one ends of the optical fibers 12 and 13 are disposed with the transparent pipe section 4 interposed therebetween, and the other ends are opposed to the light emitting section 7A and the light receiving section 7B connected to the controller 9. Let me do it.

このような構造を採用すると、発光部7A,受光部7Bを
熱および振動の発生する場所から遠ざけることができ、
ノイズもひろいにくくなり、装置の信頼性を著しく向上
させることができる。By adopting such a structure, the light emitting unit 7A and the light receiving unit 7B can be kept away from the place where heat and vibration occur,
Noise is less likely to spread, and the reliability of the device can be significantly improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上のように構成され機能するので、これ
によると、邪魔板によりエンジンオイルの粘度に応じた
カルマン渦を発生させ、計数手段が当該カルマン渦の影
響による透過光の揺らぎを捕らえ、コントローラが、計
数手段の出力をエンジンオイルの温度に基づいて最適に
補正し、その結果からオイルの劣化を判定するので、エ
ンジンオイルの劣化をその粘度に基づく限りにおいて迅
速且つ正確に自動検出することができ、従来の他の性状
分析と併せてエンジンオイルの正確な劣化判定に寄与す
ることができる、という従来にない優れたエンジンオイ
ルの劣化検出装置を提供することができる。Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, a Karman vortex according to the viscosity of the engine oil is generated by the baffle plate, and the counting means captures the fluctuation of the transmitted light due to the influence of the Karman vortex, Since the controller optimally corrects the output of the counting means based on the temperature of the engine oil and determines the deterioration of the oil from the result, the automatic detection of the deterioration of the engine oil can be performed quickly and accurately as long as it is based on its viscosity. Thus, it is possible to provide an unprecedented excellent engine oil deterioration detection device that can contribute to accurate deterioration determination of engine oil in combination with other conventional property analysis.

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

第１図〜第４図は各々本発明の一実施例を説明するもの
で、第１図は概略構成図、第２図は劣化オイルと新油の
温度と粘度との関係を示す線図、第３図は定圧状態にお
けるオイルの流速と粘度との関係を示す線図、第４図は
オイルの流速とカルマン渦の数との関係を示す線図、第
５図は本発明の他の実施例を説明する概略構成図であ
る。 １…オイルパン、２…定圧ポンプ、３…配管、４…透明
配管部、５…カルマン渦、６…邪魔板、7A…発光部、7B
…受光部、９…コントローラ、10…温度センサ、11…ア
ラームランプ、12,13…光ファイバー。1 to 4 each illustrate an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the temperature and viscosity of degraded oil and new oil, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the oil flow rate and the viscosity under a constant pressure state, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the oil flow rate and the number of Karman vortices, and FIG. 5 is another embodiment of the present invention. It is a schematic structure figure explaining an example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oil pan, 2 ... Constant pressure pump, 3 ... Piping, 4 ... Transparent piping part, 5 ... Karman vortex, 6 ... Baffle plate, 7A ... Light emitting part, 7B
... light receiving section, 9 ... controller, 10 ... temperature sensor, 11 ... alarm lamp, 12,13 ... optical fiber.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】オイルパンに付設された配管と、当該オイ
ルパンに貯留されたエンジンオイルを一定圧力で前記配
管に還流させる定圧ポンプと、この定圧ポンプにより還
流されるエンジンオイルに抵抗しカルマン渦を発生させ
る邪魔板と、この邪魔板の下流側に装備された前記カル
マン渦を計数する計数手段と、この計数手段の近傍に配
設され前記エンジンオイルの温度を検出する温度センサ
と、この温度センサの出力と前記計数手段の出力とに基
づいて前記エンジンオイルの劣化を判定するコントロー
ラとを備え、 前記カルマン渦の計数手段が、前記配管に設けられ当該
配管内の流れに直交する方向に沿って光を送り出す発光
部と、この発光部から送り出され前記エンジンオイルを
透過した光を検出してこの結果を前記コントローラに出
力する受光手段とを備えていることを特徴とするエンジ
ンオイルの劣化検出装置。1. A pipe attached to an oil pan, a constant pressure pump for returning the engine oil stored in the oil pan to the pipe at a constant pressure, and a Karman vortex which resists the engine oil returned by the constant pressure pump. Baffle plate, counting means provided on the downstream side of the baffle plate for counting the Karman vortices, a temperature sensor disposed near the counting means for detecting the temperature of the engine oil, A controller for determining deterioration of the engine oil based on an output of a sensor and an output of the counting means, wherein the Karman vortex counting means is provided in the pipe and extends in a direction orthogonal to a flow in the pipe. A light emitting unit for sending out light, and detecting light sent from the light emitting unit and passing through the engine oil, and outputting the result to the controller. A deterioration detecting device for an engine oil, comprising: