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JPS6252124B2 - - Google Patents
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JPS6252124B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6252124B2
JPS6252124B2 JP4298083A JP4298083A JPS6252124B2 JP S6252124 B2 JPS6252124 B2 JP S6252124B2 JP 4298083 A JP4298083 A JP 4298083A JP 4298083 A JP4298083 A JP 4298083A JP S6252124 B2 JPS6252124 B2 JP S6252124B2
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JP
Japan
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engine oil
current
oil
deterioration
value
Prior art date
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Application number
JP4298083A
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Japanese (ja)
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JPS59168214A (en
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Takayuki Kato
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Priority to DE8484102243T priority patent/DE3472460D1/en
Publication of JPS59168214A publication Critical patent/JPS59168214A/en
Publication of JPS6252124B2 publication Critical patent/JPS6252124B2/ja
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2888Lubricating oil characteristics, e.g. deterioration

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、エンジンオイルの劣化状況を正確か
つ信頼性高く警報し得る装置に関するものであ
る。 従来、自動車等の機械的摩擦部に用いられるエ
ンジンオイルやミツシヨンオイルなどは、その使
用過程で潤滑油の性状が除々に変化し、潤滑性能
が劣化してくる。 この潤滑油の性能劣化は潤滑性をそこなうばか
りでなく、機械的機構部を酸化させる原因とな
る。 従つて、従来は、自動車等においては一定距離
走行後に潤滑油を交換するか、もしくは、潤滑油
の色や手ざわり(指先で触れる)から官能的にそ
の性能劣化の度合を判別しこれに対応して不用意
な交換に至つていた。 更に、潤滑油の性能劣化の尺度として、潤滑油
の粘度測定や潤滑油中の酸価、塩基価あるいは残
留炭素および不溶解分などを定量的に測定してい
た。 しかし、前者は人間による官能的評価であり、
潤滑油の性能劣化を判断するに到らない。 後者は、化学的測定手法であり、定量分析に多
大な時間を費やすと共に、測定器自体が複雑とな
るため、実用的でない。 又、上記潤滑油中に含まれる残留炭素や誘電体
物質の増加に伴う電気的測定手法として、該潤滑
油の導電率や誘電率を測定し、潤滑油の性能を評
価する手段もある。 しかし、潤滑油の導電率もしくは誘電率の変化
は、自動車等の使用条件および潤滑油中に含まれ
添加物の成分等によつて大きく変化するため、単
に導電率もしくは誘電率のみを測定しても潤滑油
の性能劣化を的確に判断することはできなかつ
た。 本発明は上記従来の欠点を解消するものであつ
て、自動車等のエンジンオイルに臨ました一対の
電極にパルス電圧を印加し、エンジンオイルの過
渡応答特性を測定することにより、エンジンオイ
ルの劣化の原因となる導電性物質の増加および誘
電性物質の増加を把握できるエンジンオイルの劣
化警報装置を提供することを主たる目的とする。 すなわち、本発明の目的は、エンジンオイルに
臨ませるべく、オイル容器内等に配設する少くと
も一対の電極と、エンジンオイルの温度を測定す
る手段と、該温度測定手段の出力に応じて動作
し、前記電極に一定振巾、一定時間巾のパルス電
圧を印加する電圧源と、前記電極間のエンジンオ
イルの過渡応答電流を検出する電流検出手段と、
該過渡応答電流の任意位置における電流ピーク値
および前記過渡応答電流の一定時間内における電
流変化量を測定し、前記電流ピーク値と前記電流
変化量との比率を測定する処理回路手段と、該処
理回路手段の出力によつて、エンジンオイルの性
能状態を表示する表示手段から成りエンジンオイ
ルの劣化状態に応じてオイル交換時期等の警報を
発する有効、かつ車載可能な警報装置を提供する
ことにある。 また、本発明の他の目的は、前記パルス電圧を
発生する電圧源として自動車等の点火装置に有す
るバツテリ電圧もしくは点火コイルの一次電圧な
どを入力として、これを一定振巾、一定時間幅の
パルス電圧に変換するための電源手段であること
を特徴とするエンジンオイルの劣化警報装置を提
供することにある。 更に本発明の目的は、前記表示手段において、
エンジンオイルの種類に応じた判定基準値を設
け、オイルの交換時等に当該オイルの初期性能値
を記憶させ、いかなる種類のオイルであつても、
その性能劣化状態を的確に判断できるようにした
表示手段を設けることを特徴とするエンジンオイ
ルの劣化警報装置を提供することにある。 本発明のその他の目的は、前記表示手段におい
て、エンジンオイルの初期性能値を基準として、
前記処理回路手段から出力されるオイルの使用過
程における測定値とを比較し、当該オイルの残存
寿命もしくは使用限界などを表示することを特徴
とするエンジンオイルの劣化警報装置を提供する
ことにある。 また、本発明の他の目的は、前記電極はエンジ
ンオイルに臨まされるため当該オイル中に含まれ
る酸や塩基によつてふ蝕されないアルミニウムや
ステンレスなどの材料であることを特徴とするエ
ンジンオイルの劣化警報装置を提供することにあ
る。 そして、本発明は、測定すべきエンジンオイル
に臨ました少なくとも一対の電極と該エンジンオ
イルの温度を検出する温度センサとから成るセン
サ手段と、 前記温度センサの出力を受け、エンジンオイル
が所定温度域にあることを判定する温度検出手段
と、 前記温度検出手段の出力信号およびエンジンの
始動スイツチの操作を指標する信号とによつて付
勢し、エンジンオイルの劣化状態を測定すべく測
定信号を発するタイミング回路手段と、 前記タイミング回路手段の出力によつて付勢さ
れ、前記センサ手段の電極部にパルス電圧を印加
すべく、一定振巾、一定時間巾のパルス電圧を発
生する電源手段と、 前記電源手段から前記センサ手段の電極にパル
ス電圧を印加することによつて、生じる該電極間
に介在するエンジンオイルの過渡応答電流を検出
する電流検出手段と、 前記過渡応答電流の任意位置における電流ピー
ク値、一定時間内における電流変化量を検出し、
該電流ピーク値と該電流変化量との比率値を測定
する処理回路手段と、 前記処理回路手段から出力される電流ピーク値
および比率値を、任意に設定すべく判定基準値と
比較判定し、エンジンオイルの劣化状態に応じた
判別結果を出力する判定回路手段と、 該判定回路手段の出力に応じてエンジンオイル
の劣化状態を表示する表示手段とから成ることを
特徴とするエンジンオイルの劣化警報装置であ
る。 上記構成からなる本発明の警報装置によれば、
自動車等のエンジンオイル自体の性状、その汚損
状態および使用限界などを正確に測定できること
から石油の省資源に対して、社会的に大きく貢献
できるものである。更に、本発明の警報装置を車
載することにより、運転者自からエンジンオイル
の状態を感知できることから、自動車の性能向
上、安全性、更には燃費の向上につながり、極め
て大きな効果を奏するものである。 次に、本発明のエンジンオイルの劣化警報装置
における基本原理および具体的実施例について説
明する。 第1図にもとづいて、本発明の基本原理を説明
する。一対の電極に臨ましたエンジンオイルなど
の誘電体物質は第1図aの等価回路1で示され、
エンジンオイルの持つ内部抵抗γと、比誘電率ε
sによる容量Cで現わされる。この等価回路1に
おいて、電源EからスイツチSによつて第1図b
の如き、ステツプ電圧Vを印加すると、等価回路
1には i≒V/γexp(−t/γC)+V/γ) なる過渡応答電流が流れる。この電流iを第1図
bの電流波形によつて詳述する。 一対の電極に電圧Vを印加した直後には回路抵
抗γによるV/γなる電流が流れるが時間の経過 と共に電流は指数関数的に減少してゆく。しか
し、その後緩慢な変化を示す定常電流E/γが流
れる。この定常電流は、誘電体物質にパルス電圧
を印加した時の当該誘電体物質の抵抗値γによつ
て生じるものである。 ここでγとCはエンジンオイルの性能による変
数であり、その種類や性状によつて大きく変化す
る。例えば過渡応答電流iにおいてA特性はγが
小さく、Cが大きい場合であり、B特性はγが大
きく、Cが小さい場合である。 A特性において、過渡応答電流の一定時間内に
おける該電流の初期値をip1、一定時間後の電流
をim1とするとip1はエンジンオイル中のγすなわ
ち、導電率によつて依存され、又、電流iの変化
値すなわちip1−im1は、エンジンオイルの導電率
の変化に依存される。従つて、ip1が大きい場合
には、オイル中に金属粉や残留炭素などが多く、
導電率が高いため、電気的抵抗が小さく、ip1
im1(以下変差△iで示す)が大きい場合には、
オイル中の導電率の変化が小さく、電気的容量C
が小さいと云える。 以上の過渡応答電流特性から、A特性とB特性
を比較すると Γ ip1>ip2 Γ ip1−im1<ip2−im2 なる関係から、A特性のエンジンオイルはB特性
にくらべて導電率が大きく、その変化量が小さい
と判別できる。 このエンジンオイルにおける過渡応答電流を実
際のエンジンオイルによつて測定した一例を第2
図に示す。 第2図aは未使用のオイル、bは9000Km走行
後、cは15000Km走行後のそれぞれの電流特性で
ある。 それぞれの電流波形から前記ipとip−imすなわ
ち△iを求めると、
The present invention relates to a device that can accurately and reliably warn of the deterioration status of engine oil. Conventionally, the properties of lubricating oils such as engine oils and transmission oils used in mechanical friction parts of automobiles and the like gradually change during the course of their use, resulting in deterioration of their lubrication performance. This deterioration in lubricating oil performance not only impairs lubricity but also causes oxidation of mechanical mechanisms. Therefore, conventionally, in cars, etc., the lubricating oil has been changed after driving a certain distance, or the degree of performance deterioration has been determined sensually from the color and texture of the lubricating oil (touched with the fingertips), and the measures have been taken accordingly. This led to careless exchanges. Furthermore, as a measure of the performance deterioration of lubricating oil, the viscosity of the lubricating oil, the acid value, base value, residual carbon, and insoluble content in the lubricating oil have been quantitatively measured. However, the former is a sensual evaluation by humans;
It is not possible to determine whether the performance of the lubricating oil has deteriorated. The latter is a chemical measurement method, which requires a large amount of time for quantitative analysis and requires a complicated measuring instrument, so it is not practical. Furthermore, as an electrical measurement method for increasing residual carbon and dielectric substances contained in the lubricating oil, there is also a means of measuring the electrical conductivity and dielectric constant of the lubricating oil to evaluate the performance of the lubricating oil. However, changes in the electrical conductivity or dielectric constant of lubricating oil vary greatly depending on the conditions of use of the vehicle, etc., and the components of additives contained in the lubricating oil. However, it was not possible to accurately judge the performance deterioration of lubricating oil. The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, and measures the deterioration of engine oil by applying a pulse voltage to a pair of electrodes facing the engine oil of automobiles, etc., and measuring the transient response characteristics of the engine oil. The main object of the present invention is to provide an engine oil deterioration warning device that can detect an increase in conductive substances and dielectric substances that are the cause. That is, an object of the present invention is to provide at least a pair of electrodes arranged in an oil container or the like so as to be exposed to engine oil, a means for measuring the temperature of the engine oil, and an electrode that operates according to the output of the temperature measuring means. a voltage source that applies a pulse voltage of a constant amplitude and a constant time duration to the electrodes; and a current detection means that detects a transient response current of engine oil between the electrodes;
processing circuit means for measuring a current peak value at an arbitrary position of the transient response current and a current change amount within a certain time period of the transient response current, and measuring a ratio between the current peak value and the current change amount; An object of the present invention is to provide an effective alarm device that can be mounted on a vehicle and includes a display means that displays the performance status of engine oil based on the output of a circuit means, and that issues a warning such as the time for oil change depending on the deterioration state of the engine oil. . Another object of the present invention is to input a battery voltage or a primary voltage of an ignition coil in an ignition device of an automobile as a voltage source for generating the pulse voltage, and generate a pulse of a constant amplitude and a constant time width. An object of the present invention is to provide an engine oil deterioration warning device characterized in that it is a power source means for converting into voltage. Furthermore, an object of the present invention is to provide, in the display means,
We set a judgment standard value according to the type of engine oil, and when changing the oil, we memorize the initial performance value of the oil, and no matter what type of oil it is,
It is an object of the present invention to provide an engine oil deterioration warning device characterized by being provided with a display means that allows the state of performance deterioration to be accurately determined. Another object of the present invention is that, in the display means, based on the initial performance value of the engine oil,
It is an object of the present invention to provide an engine oil deterioration warning device characterized in that it compares the measured value of the oil outputted from the processing circuit means during the usage process and displays the remaining life span or usage limit of the oil. Another object of the present invention is to provide an engine oil, characterized in that the electrode is made of a material such as aluminum or stainless steel that is not corroded by acids or bases contained in the oil because it is exposed to the engine oil. The object of the present invention is to provide a deterioration warning device. The present invention also provides sensor means comprising at least a pair of electrodes facing the engine oil to be measured and a temperature sensor for detecting the temperature of the engine oil; temperature detecting means for determining whether the engine oil is in a state of deterioration; and energized by the output signal of the temperature detecting means and a signal indicating operation of an engine starting switch, and emitting a measurement signal to measure the state of deterioration of the engine oil. a timing circuit means; a power supply means that is energized by the output of the timing circuit means and generates a pulse voltage of a constant amplitude and a constant time duration in order to apply a pulse voltage to the electrode portion of the sensor means; current detection means for detecting a transient response current of engine oil interposed between the electrodes by applying a pulse voltage from a power supply means to the electrodes of the sensor means; and a current peak at an arbitrary position of the transient response current. value, detects the amount of current change within a certain period of time,
processing circuit means for measuring a ratio value between the current peak value and the current change amount; comparing and determining the current peak value and the ratio value output from the processing circuit means with a determination reference value to arbitrarily set the current peak value and the ratio value; An engine oil deterioration alarm comprising a determination circuit means for outputting a determination result according to the deterioration state of the engine oil, and a display means for displaying the deterioration state of the engine oil according to the output of the determination circuit means. It is a device. According to the alarm device of the present invention having the above configuration,
Since it is possible to accurately measure the properties of engine oil for automobiles, etc., as well as its contamination status and usage limits, it can greatly contribute to society's conservation of petroleum resources. Furthermore, by installing the warning device of the present invention in a vehicle, the driver himself/herself can sense the condition of the engine oil, leading to improved performance, safety, and even fuel efficiency of the vehicle, which is extremely effective. . Next, the basic principle and specific examples of the engine oil deterioration warning device of the present invention will be described. The basic principle of the present invention will be explained based on FIG. A dielectric substance such as engine oil facing a pair of electrodes is shown in equivalent circuit 1 in Figure 1a,
Internal resistance γ and relative dielectric constant ε of engine oil
It is expressed as capacitance C by s . In this equivalent circuit 1, from the power supply E through the switch S,
When a step voltage V is applied, a transient response current of i≈V/γ 0 exp(−t/γ 0 C)+V/γ) flows through the equivalent circuit 1. This current i will be explained in detail using the current waveform shown in FIG. 1b. Immediately after the voltage V is applied to the pair of electrodes, a current of V/γ 0 flows due to the circuit resistance γ 0 , but the current decreases exponentially as time passes. However, after that, a steady current E/γ that shows a slow change flows. This steady current is generated by the resistance value γ of the dielectric material when a pulse voltage is applied to the dielectric material. Here, γ and C are variables depending on the performance of the engine oil, and vary greatly depending on its type and properties. For example, in the transient response current i, the A characteristic is when γ is small and C is large, and the B characteristic is when γ is large and C is small. In A characteristic, if the initial value of the transient response current within a certain period of time is ip 1 and the current after a certain period of time is im 1 , ip 1 depends on γ in the engine oil, that is, the conductivity, and , the change value of the current i, i.e. ip 1 −im 1 , depends on the change in the electrical conductivity of the engine oil. Therefore, if ip 1 is large, there will be a lot of metal powder and residual carbon in the oil.
Due to high conductivity, electrical resistance is low, ip 1
When im 1 (hereinafter denoted by variation △i) is large,
Small change in electrical conductivity in oil, electrical capacity C
can be said to be small. From the above transient response current characteristics, when comparing A characteristic and B characteristic, we find that Γ ip 1 > ip 2 Γ ip 1 − im 1 < ip 2 − im 2 From the relationship, A characteristic engine oil is more conductive than B characteristic engine oil. It can be determined that the ratio is large and the amount of change is small. An example of measuring the transient response current in this engine oil using actual engine oil is shown in the second example.
As shown in the figure. Figure 2 a shows the current characteristics of unused oil, b shows the current characteristics after running 9000 km, and c shows the current characteristics after running 15000 km. Determining the above ip and ip-im, that is, △i, from each current waveform, we get

【表】 となり、ipは走行距離に比例して増加、△iは走
行距離に比例して小さくなつてゆくことがわか
る。ipの増加はエンジンオイルが、その使用過程
で、金属粉の混入や残留炭素が増加し、導電率が
徐々に高くなつてゆくものと考えられる。 更に△iの低下は、その使用過程において、水
分や不溶解分などの影響により、オイル自体の導
電率の変化が除々に小さくなつてゆくものと考え
られる。すなわち誘電体物質の過渡応答電流にお
ける任意位置のピーク電流値は、誘電体物質中の
導電率に比例した性状、例えば潤滑油において
は、潤滑油中に含まれる金属粉、残留炭素、不溶
解分などの混入異物および潤滑油の性能向上に使
われる添加剤などの分子が解離あるいは電離して
生じる荷電粒子の量に依存する。従つて、ipの増
加は、潤滑油では、その性能低下を示す手段とな
る。更に複数の誘電体物質によるipの比較によ
り、当該誘電体物質の品種や性質などを判別する
手段と成り得る。 更に誘電体物質の過渡応答電流における任意位
置のピーク電流値ipから一定時間内の電流変化量
△iは、誘電体物質の導電率の変化に比例した性
状、例えばエンジンオイル等の潤滑油では、その
使用過程で潤滑油中に混入する金属粉、水分、不
溶解分などの分子がいくつか会合して大きなコロ
イド粒子を作るため、当該粒子の解離あるいは電
離によつて生じる荷電粒子が前記潤滑油中を移動
しにくくなり、見掛上潤滑油自体の導電率の変化
が少なくなり、前記電流変化量△iが低下するも
のと考えられる。 従つて、△iの低下は潤滑油では、異物混入に
よつて、大きなコロイド粒子が存在するものと判
断され、その性能低下を示す手段となる。 更に複数の誘電体物質による△iの比較によ
り、当該誘電体物質の品種や性質などを判別する
手段となり得る。 従つてエンジンオイルにおいて、ipが大きく、
△iが小さくなる程、その性能が低下してくるも
のと判断できる。 そこでエンジンオイルの導電率に依存するip
と、導電率の変化に依存する△iとをip/△iな
る演算を行い、その比率を求めると表1の如く、
オイルの使用期間(走行距離)に比例して、その
比率は増加してくるため、この値はオイルの性能
を評価できる有効な手段となる。 以上の基本原理および数々の実験的考察事実か
ら少くとも一対の電極を設け、当該電極にエンジ
ンオイルが臨まされるべくオイル容器内等を配設
し、当該電極にパルス性の電圧を印加し、該パル
ス性の電圧を印加している期間内における前記電
極間に流れる過渡応答電流のピーク値、一定時間
内における変化量を測定し、かつ前記ピーク値と
変化量との比率を測定することにより、エンジン
オイルの劣化度合いを極めて簡便に知ることが可
能となる。 以下、本発明のエンジンオイルの劣化警報装置
の具体的な実施例について詳述する。 第3図は本実施例警報装置における基本的な構
成を示す。 本実施例装置は、エンジンオイルに臨ますべ
く、エンジンのオイル容器(通常オイルパンと称
す)内に配設する少くとも一対の電極とオイル温
度を検出すべく温度センサとから成るセンサ手段
1を有する。 そして本装置は該センサ手段1と自動車等にお
いては運転席近傍に設ける警報装置とを接続す
るケーブル手段9と、前記センサ手段1における
温度センサの出力信号を温度信号に変換し、前記
オイル温度が所定温度内にある時、測定指信号を
発する温度検出手段2と、該温度検出手段2の出
力およびエンジンの始動スイツチすなわちキイ信
号とを入力として、計測を制御するタイミング信
号を発するタイミング回路手段3とを有する。さ
らに本装置は該タイミング回路手段3の出力によ
つて付勢され、一定振巾、一定時間巾のパルス電
圧を発生し、前記センサ手段1内の電極に該パル
ス電圧を印加すべく電源手段4と、前記センサ手
段1内の電極にパルス電圧が印加された時、当該
電極間に介在するオイルの過渡応答によつて生じ
る過渡応答電流を検出する電流検出手段5とを有
する。 さらに加えて本装置は該電流検出手段5の出力
の任意位置における電流ピーク値、一定時間内に
おける電流変化量および前記電流ピーク値と前記
電流変化量との比率を求めるべく処理回路手段6
と、該処理回路手段6の出力に応じて、エンジン
オイルの劣化状態を基準値と比較判別する判定回
路手段7と該判定回路7の出力によつて、運転者
にエンジンオイルの劣化状態を表示すべく表示手
段8とから成る警報装置とから構成される。 以下第4図、第5図、第6図によつて、本装置
の各要素の具体的な構成および作用、動作を説明
する。 第4図は本実施例にかかるエンジンオイルの劣
化警報装置にかかるセンサ手段1の好適な実施例
を示す。第4図aにおいて、センサ手段1は、治
具1C、該治具1Cに絶縁的に配設する少くとも
一対の電極1a、温度センサ1b、および前記電
極1a、温度センサ1bを警報装置と結合すべ
くコネクタ1dとから構成し、当該センサ手段1
はエンジンのオイルパンOP等に取り付け、前記
電極1aおよび温度センサ1bをオイルOに臨ま
せる。 第4図bはセンサ手段1の断面、第4図cに電
極1aの構造を示す。 電極1aおよび温度センサ1bは、絶縁性(例
えばセラミツク)の固定部1eに埋設し、治具1
C内に固着してなる。該電極1aは第4図cの如
く、平板電極構造とし、該電極1aの下端から接
続部1a′を設け、前記固定部1eを貫通して、治
具1C内にて、リード線1fにて接続し、外部コ
ネクタ1dとの接続部1gに電気的に接続されリ
ード線1f1,1f2によつて導出される。前記温度
センサ1bも同様に、固定部1eに、そのリード
線部が埋設され、前記接続部1gに接続され、リ
ード線1f3によつて導出される。 かかる構成におけるセンサ手段1は、エンジン
のオイルパンOP等に取り付ける場合、オイル交
換時に使用されるドレーンプラグ部に装着できる
ようにすれば、エンジンに容易に適用できる。 更にセンサ手段の脱着が容易であるため、本実
施例のエンジンオイルの劣化警報装置にて、オイ
ル交換が表示された場合、当該センサ手段1を取
り外して、オイル交換されるため、オイル交換時
に当センサ手段の電極1aの汚れ等も同時に清掃
でき、メインテナンスが容易となる。従つて当セ
ンサ手段1の信頼性、耐久性共に確保することが
可能となる。 次に第5図、第6図によつて警報装置を説明
する。前記センサ手段1の温度センサ1bはリー
ド線1f3によつて温度検出手段2に接続される。
該温度検出手段2は、前記温度センサ1bの出力
を温度信号に変換すべく温度検出回路40と、エ
ンジンオイルが所定の温度域にある時測定指令信
号を発する判別回路41とから成る。 かかる構成によれば、エンジンの初期条件例え
ば冷寒期や温暖期等、外気温度およびエンジンオ
イル温度がいかなる状態にあつても、エンジンの
暖機運転などによつて、エンジンオイルの温度が
所定温度に達すると、オイルの劣化状態を測定す
べく指令信号を出すことができる。 ここでエンジンオイルの所定温度とは、前記本
発明の基本原理をエンジンオイルに適用すべく、
その最大感度、高信頼性が得られる温度域であつ
て、例えば自動車のエンジンオイルにおいては、
実験事実により5℃〜70℃の範囲内である。更に
前記温度域において、最適油温は常温前後であ
る。 次に前記温度検出手段2から出される測定指令
信号は、タイミング回路手段3に入力される。該
タイミング回路手段3は、タイミング回路30と
リセツト回路31とから成り、前記測定指令信号
及びエンジンの始動スイツチ操作によるキイ信号
とによつて動作される。 かかる構成によれば、エンジンの始動スイツチ
をオンもしくは、エンジンを始動させると、始動
スイツチ操作によるキイ信号が入力され、警報装
置を動作すべく、図示していない電源が作動
し、該警報装置が動作状態にセツトされる。 この動作状態において、前記温度検出手段2に
よつて測定されるエンジンオイルが所定温度内に
あると、前記タイミング回路30から前記電源手
段4を付勢すべく一定時間巾T0のP1信号(第6
図−a)が発せられる。 更に前記P1信号から一定時間T1遅れて、前記
処理回路手段6を付勢する一定時間巾T2のP2
号(第6図−b)が発せられる。 更に前記タイミング回路30の出力すなわちP2
信号の終了時から一定時間巾T3を有するP3信号
(第6図−c)およびP4信号(第6図−d)がリ
セツト回路31から発せられ、それぞれ処理回路
手段6に入力される。 次に電源手段4は一定の直流電圧を発生する電
源41と、前記タイミング回路手段3のP1信号に
よつて、前記電源41の出力をパルス電圧に変換
するスイツチ回路40とから成る。かかる構成に
よれば、一定振巾V、一定時間巾T0なるパルス
電圧を発生することができ、当該パルス電圧V
(第6図−e)は、リード線1f1によつて、セン
サ手段1に設ける電極1aの一方に接続、印加さ
れる。 次に前記電極1aの他方にリード線1f2によつ
て接続される電流検出手段5は、前記センサ手段
1の電極1a間に介在するエンジンオイルが、前
記電源手段4から出力されるパルス電圧が印加さ
れることによつて生じる過渡応答によつて、当該
電極1a間に流れる過渡応答電流を検出すべく電
流検出回路50と、LPF回路51とから成る。 かかる構成によれば、前記電極1a間における
エンジンオイルの高インピーダンスの過渡応答電
流を低インピーダンスの電圧信号に変換すると共
に、該過渡応答電流に含まれる電源ハムなどの雑
音を除去することが可能となり、正確な過渡応答
電流i(第6図.f)を検出することができる。 次に前記電流検出手段5および前記タイミング
回路手段3の信号を受けて、過渡応答電流を処理
すべく処理回路手段6は、前記タイミング回路3
0の出力P2信号によつて動作される第1のゲート
回路60、該ゲート回路60によつて検出される
前記過渡応答電流iの任意位置における一定時間
巾T2の電流信号i1(第6図−g)の電流ピーク値
ipを測定するピーク検出回路61、該ピーク検出
回路61の出力ip(第6図−h)と、前記電流信
号i1とが入力され、その一定時間内T2における電
流変化量△i(第6図−i)を測定すべく差動演
算回路62、該差動演算回路62の出力△iの最
大値△ip(第6図−j)を保持するホールド回路
63、前記ピーク検出回路61の出力ipと前記ホ
ールド回路63の出力△ipとを前記リセツト回路
から出力される一定時間巾T3を有するパルス信
号P3(第6図−C)が印加されている期間、通過
させる第2のゲート回路64、該ゲート回路64
から出力される前記電流ピーク値ipに対応する信
号ip1(第6図−k)と、前記電流変化量△iに
対応する信号△ip(第6図−j)との比率△ip/
ip(第6図−l)を演算せしめるべく割算回路6
5とから成る。 かかる構成において、前記第1のゲート回路6
0の作用効果を説明する。 前記電源手段4から出力されるパルス電圧の時
間巾をT0、その電圧値をVとする。該パルス電
圧(第6図−e)はエンジンオイルが臨まされる
センサ手段1の電極に印加されると、電極間のエ
ンジンオイルには第6図−fなる過渡応答電流i
が流れる。 該電流iの初期値はエンジンオイルの内部抵抗
γとするとi=V/γで現わされるが、この
値は電極間のエンジンオイルが十分に荷電される
に到つていないため、エンジンオイル中に混入す
るすべての導電性の物質に依存するに到らない。
しかし、パルス電圧印加後、任意時間経過後T1
の電流ipは、電極間の導電性物質が十分荷電され
た時の安定した値であることから、エンジンオイ
ル中の混入導電性物体に依在されてくる。そこ
で、本実施例の処理回路手段6におけるピーク検
出回路61では、一定時間巾T0のパルス電圧を
前記電極1aに印加後、ゲート回路60によつて
一定時間経過後T1の前記過渡応答電流のピーク
値ipを検出する機能を有する(第6図−g)。こ
のピーク値検出回路61によつて検出された過渡
応答電流ipは差動演算回路62の一方の入力端子
に入力し、前記一定時間T1経過後の過渡応答電
流と他方の入力端子に入力し、差動演算を行うこ
とにより、一定時間内T2における過渡応答電流
の変化量△i(第6図−i)を容易に検出でき
る。 以上の構成において、エンジンオイルの導電性
物質に依存して変化する前記過渡応答電流の任意
位置における電流ピーク値と、潤滑油の導電性物
質の変化に依存して変化する前記一定時間内にお
ける電流変化量との比率を演算せしめることは、
これらの相乗特性を把握でき、エンジンオイルの
劣化状態を指標する極めて有効な測定値となる。 以上の作用、動作から成る処理回路手段6によ
つて測定される前記エンジンオイルの過渡応答電
流の任意位置における電流ピーク値に相当する信
号ip1および一定時間内における電流変化量△i
と前記電流ピーク値との比率値を示す信号ip/△
iは、次段判定回路手段7に入力される。 該判定回路手段7は、エンジンオイルの種類に
よつて異る判定基準値を設定する基準値回路7
0、前記電流ピーク値信号ip1を基準値と比較し
て判定する第1の判定回路71、前記比率値信号
ip/△iを基準値と比較し、判定する第2の判定
回路72および前記第1、第2の判定回路出力を
受けて、エンジンオイルの劣化状態の表示を決定
すべく判定回路73とから成る。 かかる構成において、基準値回路70はエンジ
ンオイルの種類(例えばガソリンエンジン用、デ
イーゼルエンジン用など)やその性状(例えば粘
度や添加物の異る)によつて、使用すべくエンジ
ンオイルの初期性能値を任意に選択、設定できる
ようにすれば、エンジンオイルの使用過程におけ
る、その劣化状態を的確に判定できると共に、エ
ンジンオイル交換時に異るオイルを利用しても、
該オイルの基準値を自在に設定でき、その利用範
囲は極めて広くなる。 更に第1の判定回路71は、前記電流ピーク値
ipの大小からエンジンオイル中に含まれる金属
粉、スラツジなどの導電性物質の混入によるオイ
ルの劣化度合いを判定し、第2の判定回路72は
前記比率値ip/△iの大小からオイル中に含まれ
る前記導電性物質や不溶解分、水分などによる誘
電性物質との相関によるオイルの劣化状態を判定
するものである。 更に判定回路73は前記第1および第2の判定
回路の出力に応じて、優先、選択判断すべく機能
を有し、オイルの劣化状態例えばオイル中の導電
性物質の増大による劣化、オイル中の誘電性物質
の増加による劣化もしくは前記両者の相関による
劣化などを判別できる。 次に表示手段8は、前記判定回路手段7の出力
に応じて運転者にオイルの劣化状態を的確に表示
すべく、ランプやブザー等の表示部81と、劣化
判定結果がNGの場合、オイルを交換するまでNG
表示を保持させるべくバツクラツプ機構81とか
ら成る。 以上の構成、作用効果を奏する警報装置にお
いて、前記電源手段4における電源41は自動車
等に積載されるバツテリもしくはガソリンエンジ
ンの場合は点火装置から発生される一次電圧信号
を入力とし、これをインバータによつて直流電圧
に変換してもよい。 更に前記パルス電圧の振巾値は、前記センサ手
段1における電極1aの電極間隙1m/m程度と
する場合には、約50〜300Vにおいて、エンジン
オイルの劣化状態を的確に判別できる。 更に該電源手段4のパルス電圧の振巾値は、測
定すべきエンジンオイルの性状および種類に応じ
て適時可変させ、エンジンオイルの性状および種
類による最大感度に調整することも可能である。 更に前記電源手段4から出力されるパルス電圧
は単一か、もしくは一定時間々隔をおいた間欠的
なパルス電圧であることが望ましい。すなわち前
記電極1aにパルス電圧を印加すると該電極間に
介在するエンジンオイルの過渡応答により、当該
エンジンオイルが荷電され、この荷電による電荷
は一時的に該オイルに帯電される。従つて、この
電荷がエンジンオイルから完全に消滅しない間隔
で、前記パルス電圧を連続的に印加すると、この
荷電の影響によつて過渡応答特性に影響を及ぼ
し、正確なる測定が困難となる。そこで本発明の
測定原理においては、前記電極1aに単一のパル
ス電圧を印加するか、もしくは初回測定時にエン
ジンオイルに帯電された電荷が完全に消滅する適
当な時間々隔をおいて間欠的なパルス電圧をする
ことが望ましい。 更に前記処理回路手段6における割算回路65
は本実施例では電流ピーク値ipを分母、電流変化
量△iを分子として演算しているが、いずれを分
母もしくは分子として演算せしめても良い。 更に表示手段8は、測定すべきエンジンオイル
の測定時点における性能値もしくは使用限界を表
示するのみでなく、測定すべきエンジンオイルの
性状もしくは種類が判明している場合には、その
未使用時における初期性能値を前記基準値回路7
0に保持させ、該初期性能値と比較することによ
り、測定すべきエンジンオイルの残存寿命すなわ
ち残存走行距離を予測して表示することも可能で
ある。 本実施例にかかる警報装置を実際の自動車にお
けるエンジンオイルに適用した結果の一例を第7
図に示す。 第7図から自動車の走行距離に比例して、オイ
ルの過渡応答電流の任意位置における電流ピーク
値ipと、一定時間内における電流変化量△iとの
比率ip/△iが大きくなつてゆくことがわかる。
この事実から、前記判定回路手段7における基準
値回路70の基準値をip/△iの比率値において
6以下をOK,6〜14の間CHECK,14以上をNG
と判定すれば、CHECKの場合にはオイルの交換
時期が近いと判断でき、NGの場合には交換が必
要と判断できる。 更に第7図におけるエンジンオイルの初期性能
値を2(たとえばip/△iを性能値とする)に設
定すれば、測定時点におけるip/△pが約3と指
標されれば測定時点から2000〜3000Km位まで継続
して使用できると判断でき、潤滑油の寿命予測を
行うことが可能となる。 この事実は潤滑油の省資源に大きく役立ち、社
会的に大きな貢献を果すことができる。 次に前記判定回路手段7におけるエンジンオイ
ルの劣化状態の判定方法の一例を表によつて説明
する。 該判定回路手段7における第1の判定回路7
1、第2の判定回路72は、両者共にOK,
CHECK,NGの3段階に判定するようにする。 例えば第1の判定回路71における電流ピーク
値ipの判定基準値として、相対値で1以下を
OK,1〜1.5をCHECK,1.5以上をNGとし、第
2の判定回路72で前記第7図と同様にip/△i
の相対値で6以下をOK,6〜14をCHECK,14
以上をNGと判定させる。
[Table] It can be seen that ip increases in proportion to the distance traveled, and △i decreases in proportion to the distance traveled. The increase in IP is thought to be due to the contamination of metal powder and the increase in residual carbon in engine oil during its use, resulting in a gradual increase in electrical conductivity. Furthermore, the decrease in Δi is considered to be due to the gradual decrease in the change in the electrical conductivity of the oil itself due to the influence of moisture, insoluble matter, etc. during its use. In other words, the peak current value at any position in the transient response current of a dielectric material is determined by the properties proportional to the conductivity in the dielectric material, such as metal powder, residual carbon, and insoluble matter contained in the lubricating oil. It depends on the amount of charged particles generated when molecules of additives used to improve the performance of lubricating oil dissociate or ionize. Therefore, an increase in ip is a measure of a lubricant's performance deterioration. Furthermore, by comparing the IP values of a plurality of dielectric materials, it can be used as a means to determine the type and properties of the dielectric materials. Furthermore, the amount of current change △i within a certain period of time from the peak current value ip at an arbitrary position in the transient response current of a dielectric material has a property proportional to the change in conductivity of the dielectric material, for example, in lubricating oil such as engine oil, During its use, several molecules of metal powder, water, insoluble matter, etc. mixed into the lubricating oil combine to form large colloidal particles, so the charged particles generated by the dissociation or ionization of the particles are released into the lubricating oil. It is thought that this makes it difficult for the lubricating oil to move inside the lubricating oil, and the apparent change in the electrical conductivity of the lubricating oil itself decreases, resulting in a decrease in the amount of current change Δi. Therefore, a decrease in Δi is determined to be due to the presence of large colloidal particles in the lubricating oil due to foreign matter contamination, and serves as a means of indicating a decrease in the performance of the lubricating oil. Further, by comparing Δi of a plurality of dielectric materials, it can be used as a means for determining the type and properties of the dielectric materials. Therefore, in engine oil, the ip is large,
It can be determined that the smaller Δi is, the lower the performance is. Therefore, the IP depends on the conductivity of the engine oil.
and △i, which depends on the change in conductivity, are calculated as ip/△i, and the ratio is found as shown in Table 1.
Since the ratio increases in proportion to the period of use (mileage) of the oil, this value is an effective means of evaluating the performance of the oil. Based on the above basic principles and numerous experimental considerations, at least one pair of electrodes is provided, the interior of the oil container is arranged so that the engine oil is exposed to the electrodes, and a pulsed voltage is applied to the electrodes. By measuring the peak value of the transient response current flowing between the electrodes during the period during which the pulsed voltage is applied, the amount of change within a certain period of time, and measuring the ratio between the peak value and the amount of change. , it becomes possible to know the degree of deterioration of engine oil very easily. Hereinafter, specific embodiments of the engine oil deterioration warning device of the present invention will be described in detail. FIG. 3 shows the basic configuration of the alarm device of this embodiment. The device of this embodiment includes a sensor means 1 consisting of at least a pair of electrodes disposed in an oil container (usually referred to as an oil pan) of an engine so as to be exposed to engine oil, and a temperature sensor to detect the oil temperature. have This device converts the output signal of the temperature sensor in the sensor means 1 into a temperature signal with a cable means 9 connecting the sensor means 1 and an alarm device installed near the driver's seat in an automobile etc., and converts the output signal of the temperature sensor in the sensor means 1 into a temperature signal. Temperature detection means 2 which issues a measurement finger signal when the temperature is within a predetermined temperature, and timing circuit means 3 which receives the output of the temperature detection means 2 and an engine starting switch, that is, a key signal, and issues a timing signal to control measurement. and has. Further, the device is energized by the output of said timing circuit means 3 to generate a pulse voltage of constant amplitude and duration, and to apply said pulse voltage to the electrodes in said sensor means 1. and current detection means 5 for detecting a transient response current generated by a transient response of oil interposed between the electrodes when a pulse voltage is applied to the electrodes in the sensor means 1. In addition, the present device includes a processing circuit means 6 for determining a current peak value at an arbitrary position of the output of the current detecting means 5, a current change amount within a certain period of time, and a ratio between the current peak value and the current change amount.
and a determination circuit means 7 that compares and determines the deterioration state of the engine oil with a reference value according to the output of the processing circuit means 6, and displays the deterioration state of the engine oil to the driver based on the output of the determination circuit 7. It is composed of a display means 8 and an alarm device. The specific configuration, function, and operation of each element of this device will be explained below with reference to FIGS. 4, 5, and 6. FIG. 4 shows a preferred embodiment of the sensor means 1 of the engine oil deterioration warning device according to this embodiment. In FIG. 4a, the sensor means 1 includes a jig 1C, at least a pair of electrodes 1a disposed insulatively on the jig 1C, a temperature sensor 1b, and a combination of the electrodes 1a and the temperature sensor 1b with an alarm device. The sensor means 1 is composed of a connector 1d to
is attached to the oil pan OP of the engine, and the electrode 1a and temperature sensor 1b are made to face the oil O. FIG. 4b shows a cross section of the sensor means 1, and FIG. 4c shows the structure of the electrode 1a. The electrode 1a and the temperature sensor 1b are embedded in an insulating (for example, ceramic) fixed part 1e, and the jig 1
It becomes stuck inside C. The electrode 1a has a flat plate electrode structure as shown in FIG. It is electrically connected to the connecting portion 1g with the external connector 1d and led out by lead wires 1f 1 and 1f 2 . Similarly, the lead wire portion of the temperature sensor 1b is buried in the fixed portion 1e, connected to the connection portion 1g, and led out by a lead wire 1f3 . When the sensor means 1 having such a configuration is attached to the oil pan OP of the engine, it can be easily applied to the engine if it can be attached to the drain plug part used when changing the oil. Furthermore, since the sensor means is easy to attach and detach, when the engine oil deterioration warning device of this embodiment displays an oil change request, the sensor means 1 is removed and the oil is replaced. Dirt on the electrode 1a of the sensor means can be cleaned at the same time, making maintenance easier. Therefore, it is possible to ensure both reliability and durability of the sensor means 1. Next, the alarm device will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. The temperature sensor 1b of the sensor means 1 is connected to the temperature detection means 2 by a lead wire 1f3 .
The temperature detection means 2 includes a temperature detection circuit 40 for converting the output of the temperature sensor 1b into a temperature signal, and a discrimination circuit 41 that issues a measurement command signal when the engine oil is in a predetermined temperature range. According to this configuration, no matter what the outside air temperature and engine oil temperature are under the initial conditions of the engine, such as cold or warm seasons, the temperature of the engine oil reaches a predetermined temperature by warming up the engine or the like. Once reached, a command signal can be issued to measure the state of oil deterioration. Here, the predetermined temperature of engine oil means that in order to apply the basic principle of the present invention to engine oil,
This is the temperature range in which maximum sensitivity and high reliability can be obtained, for example in car engine oil.
According to experimental facts, it is within the range of 5°C to 70°C. Further, in the above temperature range, the optimum oil temperature is around room temperature. Next, the measurement command signal issued from the temperature detection means 2 is inputted to the timing circuit means 3. The timing circuit means 3 consists of a timing circuit 30 and a reset circuit 31, and is operated by the measurement command signal and a key signal generated by operating the engine start switch. According to this configuration, when the engine start switch is turned on or the engine is started, a key signal is input by operating the start switch, and a power source (not shown) is activated to operate the alarm device. Set to operational state. In this operating state, when the engine oil measured by the temperature detection means 2 is within a predetermined temperature, a P 1 signal ( 6th
Figure-a) is emitted. Further, after a certain time T1 delay from the P1 signal, a P2 signal (FIG. 6-b) having a certain time width T2 which energizes the processing circuit means 6 is generated. Furthermore, the output of the timing circuit 30, that is, P 2
A P 3 signal (FIG. 6-c) and a P 4 signal (FIG. 6-d) having a fixed time width T 3 from the end of the signal are generated from the reset circuit 31 and input into the processing circuit means 6, respectively. . Next, the power supply means 4 comprises a power supply 41 which generates a constant DC voltage, and a switch circuit 40 which converts the output of the power supply 41 into a pulse voltage in response to the P1 signal of the timing circuit means 3. According to this configuration, it is possible to generate a pulse voltage having a constant amplitude V and a constant time width T0 , and the pulse voltage V
(FIG. 6-e) is connected and applied to one of the electrodes 1a provided in the sensor means 1 through a lead wire 1f1. Next, a current detection means 5 connected to the other electrode 1a by a lead wire 1f2 detects that the engine oil interposed between the electrodes 1a of the sensor means 1 detects the pulse voltage output from the power supply means 4. It consists of a current detection circuit 50 and an LPF circuit 51 to detect the transient response current flowing between the electrodes 1a due to the transient response caused by the applied current. According to this configuration, it is possible to convert the high impedance transient response current of the engine oil between the electrodes 1a into a low impedance voltage signal, and to remove noise such as power supply hum contained in the transient response current. , an accurate transient response current i (FIG. 6.f) can be detected. Next, upon receiving the signals from the current detection means 5 and the timing circuit means 3, the processing circuit means 6 operates the timing circuit 3 to process the transient response current.
The first gate circuit 60 is operated by the output P 2 signal of 0, and the current signal i 1 ( first Figure 6-g) current peak value
A peak detection circuit 61 for measuring ip, the output ip of the peak detection circuit 61 (Fig. 6-h), and the current signal i1 are input, and the current change amount Δi (the 6-i), a differential arithmetic circuit 62, a hold circuit 63 that holds the maximum value Δip (FIG. 6-j) of the output Δi of the differential arithmetic circuit 62, and a A second circuit that passes the output ip and the output Δip of the hold circuit 63 during a period when a pulse signal P 3 (FIG. 6-C) having a fixed time width T 3 outputted from the reset circuit is applied. gate circuit 64, the gate circuit 64
The ratio △ip/ of the signal ip1 (Fig. 6-k) corresponding to the current peak value ip output from
The division circuit 6 is used to calculate ip (Fig. 6-l).
It consists of 5. In such a configuration, the first gate circuit 6
The effects of 0 will be explained. Let T 0 be the time width of the pulse voltage output from the power source means 4, and V be the voltage value thereof. When the pulse voltage (Fig. 6-e) is applied to the electrode of the sensor means 1 facing the engine oil, the engine oil between the electrodes produces a transient response current i as shown in Fig. 6-f.
flows. The initial value of the current i is expressed as i=V/γ 0 , assuming that the internal resistance of the engine oil is γ 0 , but this value is because the engine oil between the electrodes has not yet been sufficiently charged. It does not depend on all the conductive substances mixed into the engine oil.
However, after applying a pulse voltage, T 1 after an arbitrary time elapses.
Since the current ip is a stable value when the conductive substance between the electrodes is sufficiently charged, it depends on the conductive substance mixed in the engine oil. Therefore, in the peak detection circuit 61 in the processing circuit means 6 of this embodiment, after applying a pulse voltage with a constant time width T 0 to the electrode 1a, the gate circuit 60 detects the transient response current of T 1 after a certain period of time has elapsed. It has a function to detect the peak value ip of (Fig. 6-g). The transient response current ip detected by the peak value detection circuit 61 is input to one input terminal of the differential calculation circuit 62, and the transient response current after the elapse of the predetermined time T1 is input to the other input terminal. , by performing differential calculation, it is possible to easily detect the amount of change Δi (FIG. 6-i) in the transient response current within a certain period of time T2 . In the above configuration, the current peak value at an arbitrary position of the transient response current changes depending on the conductive substance of the engine oil, and the current within the certain period of time changes depending on the change of the conductive substance of the lubricating oil. Calculating the ratio with the amount of change is as follows:
These synergistic characteristics can be grasped, making it an extremely effective measurement value that indicates the state of deterioration of engine oil. A signal ip 1 corresponding to the current peak value at any position of the transient response current of the engine oil measured by the processing circuit means 6 comprising the above actions and operations and the amount of current change Δi within a certain time.
and the current peak value.
i is input to the next stage determination circuit means 7. The determination circuit means 7 includes a reference value circuit 7 that sets different determination reference values depending on the type of engine oil.
0, a first determination circuit 71 that compares the current peak value signal ip 1 with a reference value and determines the ratio value signal;
A second determination circuit 72 that compares ip/Δi with a reference value and determines it, and a determination circuit 73 that receives the outputs of the first and second determination circuits and determines the display of the deterioration state of the engine oil. Become. In such a configuration, the reference value circuit 70 determines the initial performance value of the engine oil to be used depending on the type of engine oil (for example, for gasoline engines, diesel engines, etc.) and its properties (for example, different viscosity and additives). By making it possible to select and set arbitrarily, it is possible to accurately determine the state of deterioration of engine oil during its use, and even if a different oil is used when changing the engine oil.
The standard value of the oil can be freely set, and its range of use is extremely wide. Furthermore, the first determination circuit 71 determines the current peak value.
The second judgment circuit 72 determines the degree of deterioration of the oil due to the contamination of conductive substances such as metal powder and sludge contained in the engine oil from the magnitude of ip, and the second determination circuit 72 determines the degree of deterioration of the oil due to the contamination of conductive substances such as metal powder and sludge contained in the engine oil. The deterioration state of the oil is determined based on the correlation with the dielectric substance contained in the conductive substance, insoluble matter, moisture, etc. Further, the determination circuit 73 has a function of determining priority and selection according to the outputs of the first and second determination circuits, and determines the deterioration state of the oil, for example, deterioration due to an increase in conductive substances in the oil, Deterioration due to an increase in dielectric material or deterioration due to a correlation between the two can be determined. Next, in order to accurately display the deterioration state of the oil to the driver according to the output of the determination circuit means 7, the display means 8 displays a display section 81 such as a lamp or a buzzer, and when the deterioration determination result is NG, the oil deterioration state is displayed accurately to the driver. NG until you replace
It consists of a back-clap mechanism 81 to hold the display. In the alarm device having the above configuration and effects, the power source 41 in the power source means 4 inputs a primary voltage signal generated from a battery mounted on a car or the like or an ignition device in the case of a gasoline engine, and inputs the primary voltage signal to an inverter. Therefore, it may be converted to a DC voltage. Furthermore, when the amplitude value of the pulse voltage is about 50 to 300 V, when the electrode gap between the electrodes 1a in the sensor means 1 is about 1 m/m, the deterioration state of the engine oil can be accurately determined. Furthermore, the amplitude value of the pulse voltage of the power source means 4 can be varied as appropriate depending on the properties and type of engine oil to be measured, and can be adjusted to the maximum sensitivity depending on the properties and type of engine oil. Further, it is preferable that the pulse voltage outputted from the power supply means 4 be a single pulse voltage or an intermittent pulse voltage at regular intervals. That is, when a pulse voltage is applied to the electrode 1a, the engine oil interposed between the electrodes is charged due to a transient response, and the electric charge caused by this charging is temporarily charged to the oil. Therefore, if the pulse voltage is continuously applied at intervals such that this charge does not completely disappear from the engine oil, the transient response characteristics will be affected by the influence of this charge, making accurate measurement difficult. Therefore, in the measurement principle of the present invention, a single pulse voltage is applied to the electrode 1a, or an intermittent pulse voltage is applied at appropriate time intervals until the electric charge charged to the engine oil at the time of the initial measurement is completely eliminated. It is desirable to use a pulsed voltage. Furthermore, a division circuit 65 in the processing circuit means 6
In this embodiment, is calculated using the current peak value ip as the denominator and the current change amount Δi as the numerator, but it is also possible to calculate either as the denominator or the numerator. Furthermore, the display means 8 not only displays the performance value or usage limit of the engine oil to be measured at the time of measurement, but also displays the performance value or usage limit of the engine oil to be measured at the time of measurement, if the property or type of the engine oil to be measured is known. The initial performance value is sent to the reference value circuit 7.
By holding the value at 0 and comparing it with the initial performance value, it is also possible to predict and display the remaining life of the engine oil to be measured, that is, the remaining mileage. An example of the results of applying the alarm device according to this example to engine oil in an actual automobile is shown in the seventh section.
As shown in the figure. From Fig. 7, the ratio ip/△i of the current peak value ip of the oil transient response current at any position and the amount of current change △i within a certain period of time increases in proportion to the distance traveled by the car. I understand.
From this fact, the reference value of the reference value circuit 70 in the judgment circuit means 7 is determined as follows: in the ratio value of ip/△i, 6 or less is OK, 6 to 14 is CHECK, and 14 or more is NG.
If it is determined that it is CHECK, it can be determined that it is almost time to change the oil, and if it is NG, it can be determined that oil replacement is necessary. Furthermore, if the initial performance value of the engine oil in Fig. 7 is set to 2 (for example, ip/△i is the performance value), if ip/△p at the time of measurement is an index of approximately 3, it will be 2000~ from the time of measurement. It can be determined that the lubricating oil can be used continuously for up to about 3000km, making it possible to predict the lifespan of the lubricating oil. This fact greatly helps in saving lubricating oil resources and can make a significant social contribution. Next, an example of a method for determining the deterioration state of engine oil in the determination circuit means 7 will be explained using a table. The first determination circuit 7 in the determination circuit means 7
1. The second determination circuit 72 determines that both are OK;
Judgment will be made in three stages: CHECK and NG. For example, as the determination reference value of the current peak value ip in the first determination circuit 71, the relative value is 1 or less.
OK, 1 to 1.5 is CHECK, 1.5 or more is NG, and the second judgment circuit 72 determines ip/△i as in FIG. 7 above.
Relative value of 6 or less is OK, 6 to 14 is CHECK, 14
The above will be judged as NG.

【表】 表2にもとづき、黒丸を前記選択判別回路73
において優先判定させると、例えばip/△iが
OKであれば、ipのみの判定がCHECKとなつて
もオイルとしてはOKであり、ip/△iがOKで
も、ipがNGの場合は、オイル中に金属粉や残留
炭素などの導電性成分が多いと判断しこの場合に
はCHECK表示させる。(この条件は自動車が出
荷され使用期間が短い間に生じる現象で、特に自
動車製造時における残留金属粉や、機械部分の初
期摩耗による金属粉が多量にオイル中に混入する
時に有効に判断できる。) 又NGの判定はip/△iのNG判定を優先的に扱
う。 以上の判別回路73の機能は、AND回路とOR
回路などの論理回路手段によつて極めて容易に達
成でき該判別回路73の出力をOKの場合は青ラ
ンプ、CHECKの場合は黄ランプ、NGの場合は
赤ランプ等に表示させ、運転者に警報できる。
又、前記センサ手段1は、エンジンのオイルパン
に装着する実施例を示したが、オイルパン内にお
いて、エンジンオイルが該センサ手段1に臨まさ
れる位置であれば、いずれでも良い。 更に、エンジンオイルクリーナの出口等のパイ
プ内に本センサ手段を配置すれば、エンジンオイ
ル中に含まれるスラツジ等が当センサ手段1の電
極1aに入り込むのを防止することが可能とな
る。 更に当該センサ手段1の特に電極1aは、エン
ジンオイルの油面に対して垂直になるように配置
すれば、該電極1a間にオイル中の異物が堆積す
ることを防止できる。 更に当該センサ手段1の電極1a全体をメツシ
ユ等で覆い、オイル中のスラツジ等が電極間に入
り込むのを防止できる。 又当該センサ手段1に配設する温度センサ16
を無くし、自動車エンジンに車載される水温セン
サ等の出力を利用しても良い。 更に本発明のエンジンオイルの劣化警報装置は
エンジンオイルのみならず、ミツシヨンオイル等
にも適用できる。 しかも、前記警報装置における回路部分の一部
および判定方法などエンジンコントロールシステ
ム等に利用されているコンピユータで代用するこ
ともできる。
[Table] Based on Table 2, the black circles indicate the selection discrimination circuit 73.
For example, if ip/△i is
If it is OK, the oil is OK even if only ip is judged as CHECK. Even if ip/△i is OK, if ip is NG, there are conductive components such as metal powder and residual carbon in the oil. In this case, CHECK is displayed. (This condition occurs when a car is shipped and has been in use for a short period of time, and can be particularly useful when a large amount of residual metal powder from the car manufacturing process or metal powder from initial wear of mechanical parts is mixed into the oil.) ) In addition, the NG judgment for ip/△i is given priority. The function of the above discrimination circuit 73 is that of AND circuit and OR circuit.
This can be achieved extremely easily using logical circuit means such as circuits, and the output of the discrimination circuit 73 is displayed on a blue lamp when OK, a yellow lamp when CHECK, and a red lamp when NG, etc., to alert the driver. can.
Furthermore, although an embodiment has been shown in which the sensor means 1 is installed in the oil pan of the engine, it may be installed at any position within the oil pan as long as the engine oil is exposed to the sensor means 1. Furthermore, by arranging this sensor means in a pipe such as the outlet of an engine oil cleaner, it becomes possible to prevent sludge and the like contained in the engine oil from entering the electrode 1a of the sensor means 1. Furthermore, if the electrodes 1a of the sensor means 1 are arranged perpendicularly to the level of the engine oil, foreign matter in the oil can be prevented from accumulating between the electrodes 1a. Furthermore, by covering the entire electrode 1a of the sensor means 1 with a mesh or the like, it is possible to prevent sludge or the like in the oil from entering between the electrodes. Further, a temperature sensor 16 disposed in the sensor means 1
Alternatively, the output of a water temperature sensor mounted on the automobile engine may be used instead. Furthermore, the engine oil deterioration warning device of the present invention can be applied not only to engine oil but also to transmission oil and the like. Moreover, a computer used in an engine control system or the like may be used instead of a part of the circuitry in the warning device and the determination method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図aおよび第1図bは本発明の原理を示す
線図、第2図aないし第2図cは本発明による測
定結果をオシロ波形で示す写真、第3図は本発明
の一実施例を示す線図、第4図aおよび第4図b
はセンサ手段を示す側面図ならびに縦断面図、第
5図は上記実施例の具体的内容を示す線図、第6
図aないし第6図lおよび第7図は本発明におけ
る具体的な実施例の測定結果をそれぞれ示す線図
である。 1……センサ手段、2……温度検出手段、3…
…タイミング回路手段、4……電源手段、5……
電流検出手段、6……処理回路手段、7……判定
回路手段、8……表示手段。
Figures 1a and 1b are diagrams showing the principle of the present invention, Figures 2a to 2c are photographs showing measurement results according to the present invention as oscilloscope waveforms, and Figure 3 is an embodiment of the present invention. Diagrams showing examples, Figures 4a and 4b
5 is a side view and longitudinal cross-sectional view showing the sensor means, FIG. 5 is a line diagram showing specific details of the above embodiment, and FIG.
Figures a through 6l and 7 are diagrams showing measurement results of specific examples of the present invention, respectively. 1...Sensor means, 2...Temperature detection means, 3...
...timing circuit means, 4...power supply means, 5...
Current detection means, 6... Processing circuit means, 7... Judgment circuit means, 8... Display means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 測定すべきエンジンオイルに臨ました少なく
とも一対の電極と該エンジンオイルの温度を検出
する温度センサとから成るセンサ手段と、 前記温度センサの出力を受け、エンジンオイル
が所定温度域にあることを判定する温度検出手段
と、 前記温度検出手段の出力信号およびエンジンの
始動スイツチの操作を指標する信号とによつて付
勢し、エンジンオイルの劣化状態を測定すべく測
定信号を発するタイミング回路手段と、 前記タイミング回路手段の出力によつて付勢さ
れ、前記センサ手段の電極部にパルス電圧を印加
すべく、一定振巾、一定時間巾のパルス電圧を発
生する電源手段と、 前記電源手段から前記センサ手段の電極にパル
ス電圧を印加することによつて、生じる該電極間
に介在するエンジンオイルの過渡応答電流を検出
する電流検出手段と、 前記過渡応答電流の任意位置における電流ピー
ク値、一定時間内における電流変化量を検出し、
該電流ピーク値と該電流変化量との比率値を測定
する処理回路手段と、 前記処理回路手段から出力される電流ピーク値
および比率値を、判定基準値と比較判定し、エン
ジンオイルの劣化状態に応じた判別結果を出力す
る判定回路手段と、 該判定回路手段の出力に応じて、エンジンオイ
ルの劣化状態を表示する表示手段とから成ること
を特徴とするエンジンオイルの劣化警報装置。
[Scope of Claims] 1. Sensor means comprising at least a pair of electrodes facing the engine oil to be measured and a temperature sensor for detecting the temperature of the engine oil; temperature detecting means for determining whether the temperature is within the range; and energizing by an output signal of the temperature detecting means and a signal indicating operation of an engine starting switch, and generating a measurement signal to measure the state of deterioration of the engine oil. timing circuit means for generating a pulse voltage; and power supply means energized by the output of the timing circuit means for generating a pulse voltage of a constant amplitude and a constant time duration in order to apply a pulse voltage to an electrode portion of the sensor means; current detection means for detecting a transient response current of engine oil interposed between the electrodes generated by applying a pulse voltage from the power supply means to the electrodes of the sensor means; and a current at an arbitrary position of the transient response current. Detects the peak value and amount of current change within a certain period of time,
processing circuit means for measuring a ratio value between the current peak value and the current change amount; and comparing and determining the current peak value and the ratio value output from the processing circuit means with a determination reference value to determine the deterioration state of the engine oil. An engine oil deterioration warning device comprising: a determination circuit means for outputting a determination result according to the determination circuit means; and a display means for displaying the deterioration state of the engine oil according to the output of the determination circuit means.
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