JPS584767B2 - エンジンオイルノ ユリヨウケンシユツヒヨウジソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンオイルの油量検出装置に係り、オイル
パン内のエンジンオイルの油量が最適であるか否かを検
出表示する装置に関する。

一搬に、自動車等の車両に塔載されるエンジンは、多数
の運動部分を含んでいる。

この各運動部分は摩擦を生じており、この摩擦は出力損
失、摩耗そして摩擦熱によるエンジンの焼き付け等の損
失の原因となっている。

エンジンオイルは、摩擦を減少させるために、各運動部
分に給油されるものである。

エンジンオイルは、摩擦を減少する作用の他に、冷却作
用、密封作用及び洗浄作用等の各種の作用をなし、エン
ジンの良好な作用を達成するため重要な役割を果してい
る。

冷却作用は、燃焼熱等の発熱によって高温にさらされる
エンジンを冷却する作用である。

密封作用は、ピストンとシリンダとの間隙を密封して出
力損失を減少させる作用である。

また洗浄作用は、潤滑部分に介在する固形物或いは夾雑
物を除去する作用である。

以上の作用をするエンジンオイルは、通常の場合クラン
クケースに気密に固定されたオイルパン内に注入されて
いる。

オイルパン内からエンジンオイルは、オイルポンプによ
って各運動部分に給油される。

オイルパン内のエンジンオイルは、エンジンの運転作用
に伴ない除々に燃焼し或いは漏洩、気化によってその油
量が減少する。

この減少によるエンジンオイルの欠乏は、前記の種々の
作用に重大な障害を与え、そしてエンジンの機能を麻痺
させる。

従って、エンジンオイルの油量を常時正確に杷握するこ
とは、エンジンの作動を良好に保つために極めて重要で
ある。

エンジンオイルの油量を測るために従来もつとも広く用
いられている方歩は、オイルレベルゲージを用いる方法
がとられている。

この方法は、オイルパン内にオイルレベルゲージを差し
込み、このゲージに付着した油の位置を観測することに
よつてオイルパン内の油量を推定するものである。

この従来の方法は、自動的に油量を検出表示することが
できず、運転室内にて油量点検をすることができない欠
点があった。

この方法による油量点検は、オイルパン内に直接オイル
レベルゲージを差込む必要があるので、自動車の走行中
には油量点検を行なうことができなかった。

更に、この方法は、エンジンが作動している状態ではオ
イルレベルゲージにエンジンオイルの飛沫がかかり、こ
のため油面下の付着油と飛沫との判別がつかないので、
正確な油量判定ができないという欠点があった。

本発明は以上の点に鑑みなされたものである。

本発明の目的は、エンジンオイルの油量が所定の基準値
にあるか否かを常時自動的に知らせるエンジンオイルの
油量検出表示装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、オイルパン内に注入されたエンジ
ンオイルの油面レベルが所定の基準値にあるか否かをエ
ンジンの運転中或いは停止中にかかわらず常時自動的に
知らせるエンジンオイルの油量検出表示装置を提供する
にある。

本発明の他の目的は、運転者が運転席内から常時エンジ
ンオイルの油量を適確に知ることのできるエンジンオイ
ルの油量検出表示装置を提供するにある。

以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図は、エンジン全体の概略、構成を示している。

図示のエンジンは、エンジン本体１０の前部に冷却用フ
ァン１１が回転可能に軸支され、エンジン本体１０の下
部に図示しないガスケットをはさんでオイルパン１２が
ボルト締め固定されている。

オイルパン１２は、内部に植物性のエンジンオイルが注
入されている。

このエンジンオイルの油面レベルは、エンジンの運転時
と停止時とは異なったレベルになることが知られている
。

今、エンジンが停止している状態で、オイルパン１２内
の油而がレベルＡにあるとする。

この状態からエンジンを始動すると、エンジンの回転に
伴いオイルポンプが作動する。

このオイルポンプの作用によってエンジンオイルは、汲
み上げられ各運動部分に供給される。

このためオイルパン１２内の油面ば、エンジン始動後の
一時期レベルＣまで低下することとなる。

一方、汲み上げられたエンジンオイルは、各運動部分に
必要な給油を行なった後、再び余分のエンジンオイルと
してオイルパン１２へ戻る。

この後、オイルポンプは、各運動部分に順次にエンジン
オイルを循環させ、エンジン清掃作用の平衡状態に達す
る。

従って、一旦レベルＣまで低下した油面は、この平衡状
態においてレベルＢまで回復する。

このエンジンの定常運転作用時におけるレベルＢは、エ
ンジンオイルが各運転部分に給油されている状態である
。

このことから、レベルＢは、エンジン停止時におけるレ
ベルＡより低い位置にある。

このレベルＡＢのレベル差は、エンジンの特徴やオイル
パンの形状によって異なる。

通常の場合、このレベル差は、ほぼ１０〜２０ｍｍ程度
である。

第２図は、以上のエンジンオイル油而のレベル変化エン
ジンオイル及び冷却水の温度変化を経時的に示している
。

曲線２１は、油面のレベル変化、曲線２２は、エンジン
オイルの温度変化そして曲線２３は冷却水の温度変化を
夫々示している。

温度Ｔ１，Ｔ２は、レベルＢに達したときのエンジンオ
イル、冷却水の温度である。

以上第２図から明らかな様に、レベルＡからエンジンを
始動させると一旦油面は、レベルＣに低下した後レベル
Ｂで示される平衡状態に達する。

この平衡状態に達するまでの所要時間は、エンジンオイ
ルの粘度特性或いはエンジンの温度その他によって相違
する。

特に、エンジンの温度は、所要時間に大きな影響を与え
る。

即ち、エンジンが十分に暖められた状態から始動された
場合、油面は数秒間で平衡状態に達する。

しかし、これとは逆に冬季の様な冷寒状態に放置された
エンジンを始動する場合、油面は平衡状態に達するまで
数分間を要する。

これらは、経験的に知られている。今、エンジン運転中
に必要とする最低油面の高さがレベルＢであるとし、こ
のレベルＢより若干高いレヘルＢ。

を設定する。ここで、レベルＢ。の高さまでの油面を判
別するために、油而検出用の検出器を設けるとする。

エンジンの始動後、油面が平衡状態に達したとき、前記
検出器の検出発生信号を読みとることにより、油面の状
態は知ることができる。

この検出器は、エンジンが始動後、ある時間経過後油面
が平衡した状態で判別する方法を採る。

これは、エンジンの始動後一時的な油面の低下を検出し
、誤って油量不足という判定がなされない様にするため
になされる。

従って、この検出器は、エンジンの始動前においては、
油量不足は検出できないものである。

このため、この種の検出器ではエンジンオイルの不足状
態において、エンジンを始動するおそれがある。

これはエンジンに対し致命的状態を招来することとなる
。

そこで、エンジンの停止中における油面を検出する第２
の検出器を設けることが考えられる。

この検出器は、レベルＡより若干高い位置に設置する。

しかしながら、この種の検出器を付設することは、オイ
ルパン内の取付スペースの問題及び経済的な問題から得
策でない。

そこで、レベルＢ。

に設ける前記の検出器で代用することが考えられる。

この検出器をエンジン停止中において作動し得るよう設
定すればエンジンオイルの油面がレベルＢ。

以下にある場合は検出が可能となる。

これは、第２図中曲線２１Ａで示されている。

この場合、エンジンを始動前に、油面が極端に低下して
いることを知ることができるので、この状態で誤ってエ
ンジンを始動させ、エンジンに不具合を誘発することを
防止できる。

このように従来の油面検出方式ではエンジン始動前にお
いては油量不足状態を全く検出できなかったものを本発
明では油面検出器を増加することなく回路的な工夫によ
って極端な油量不足状態を検出して警告を発するように
構成している。

第３図は、油量検出表示装置の具体的実施回路を示して
いる。

図示の油量検出表示装置は、電源３０、エンジンキース
イッチ３１、油面平衡検知回路３２エンジン始動検知回
路３３、オイルレベル検知回路３４及び表示素子３５か
ら構成されている。

電源３０は自動車用バツテリである。

油面平衡検知回路３２は、エンジン運転中、エンジンオ
イルの油面の平衡状態を検出する。

この油面平衡検知回路３２は、本実施例の場合オイル温
度検知回路或いは冷却水温度検知回路で構成される。

前者は、エンジンオイルの温度（第２図中Ｔ２）を測定
し間接的に平衡状態を判別する。

後者は、特に水冷式エンジンにおいて冷却水の温度（第
２図中Ｔ１）を測定し間接的に平衡状態を判別する。

オイル温度検知回路或いは冷却水温度検知回路は、同様
の効果を得ることができる。

第３図に示す回路では、油面平衡検知回路３２は、冷却
水温度検知回路で構成されている。

この冷却水温度検知回路３２は、温度スイッチ３６、ト
ランジスタ３７、ダイオード３８，３９及び抵抗４０，
４１で構成されている。

温度スイッチ３６は、エンジン運転中エンジンオイルの
油面の平衡状態を間接的に検出する。

このスイッチ３６は、エンジンのウォータージャケット
等の冷却水回路における水温を測定できる位置に付設さ
れる。

このスイッチ３６は、例えば６０℃以下の温度では閉回
路となって接地され、６０℃以上の温度では開放される
。

オイル温度検知回路の場合も冷却水温度検知回路と同一
の構成である。

エンジン始動検知回路３３は、スイッチ４２、トランジ
スタ４３、ダイオード４４，４５，４６及び抵抗４７，
４８で構成されている。

スイッチ４２は、エンジンの始動を検出する。

エンジンの始動を検出する方法は種々の方法がある。

自動車において容易な方法は、車両用充電発電機の電圧
調整器より信号を得ることである。

上記スイッチ４２は、可動接点４２Ａ及び固定接点４２
Ｂ，４２Ｃを有している。

オイルレベル検知回路３４は、液面検出器４９、トラン
ジスタ５０、ダイオード５１及び抵抗５２で構成されて
いる。

液面検出器４９は、第２図に示すレベルＳ。

を検出する。

この検出器４９は、油面がレベルＳ。より高いとき閉じ
て一端の端子を接地し、レベルＢｏより低いときは開放
する。

表示素子３５はランプ等の発行素子で構成される。

以下表示素子３５は表示ランプ３５と云う。つぎに、作
用を説明する。

今、エンジンが停止した状態で、油面がレベルＡよりも
高い状態にあるとする。

レベルＡはエンジンの運転に支障をきたさない十分なオ
イル量がオイルパン内にあるレベルである。

ここで、エンジンキースイッチ３１をオンすると、液面
検出器４９はオンしているので、トランジスタ５０はオ
フし表示ランプ３５は消灯する。

トランジスタ５０は液面検出器４９がオンしているとき
は、トランジスタ４３のオン、オフには無関係にオフす
る。

この状態は、エンジンが始動して接点４２Ａが接点４２
Ｃに接続すること、また冷却水温の上昇により温度スイ
ッチ３６のオフすることには無関係に継続する。

つぎに、エンジンが停止した状態で油面がレベルＡとレ
ベルＢ。

の間にあるとする。この状態では、エンジンキースイッ
チ３１をオンした時点では表示ランプ３５は消灯してい
る。

エンジンが始動すると、ダイオード４４のカソード側に
は電源電圧が印加される。

冷却水温が低い間は、トランジスタ３７はオンするため
ダイオード３９のアノード側にも同様に電源圧が印加さ
れる。

この結果、トランジスタ４３はオンし、液面検出器４９
のオン、オフの如何にかかわらず、トランジスタ５０を
オフして表示ランプ３５を消灯状態に保持する。

冷却水温が上昇して油面が平衡状態に達すると、温度ス
イッチ３６が開き、トランジスタ３７はオンする。

このため、トランジスタ４３はオフする。このとき、油
面はレベルＢ。

より低下しているので、液面検出器４９は開放し、表示
ランプ３５は点灯して油量不足を警報する。

つぎに、さらに油面が低下した状態にあるとする。

例えばエンジン停止中に油面がレベルＢ。以下に低下し
た場合である。

この場合、エンジンキースイッチ３１をオンしたのみで
トランジスタ４３及び液面検出器４９が共にオフしてい
るため表示ランプ３５は点灯し、エンジン始動前に明ら
かな油量不足が警報される。

この作用は、以上の説明から明らかである。

第４図はエンジン始動検知器４２の具体的実施例を示し
ている。

この回路は、電源３０、エンジンキースイッチ３１、３
相交流発電機６０、電圧調整器６１、点火コイル６２及
びチャージウオーニングランプ６３から溝成されている
。

３相交流発電機６０は、エンジンによって駆動される。

この発電機６０は、発電コイル６４，６５，６６、整流
用ダイオード群６７及びフィールドコイル６８で構成さ
れる。

発電コイル６４，６５．６６は、Ｙ結線され、夫々のコ
イル６４，６５．６６の発電出力は整流用ダイオード群
６７で３相全波整流される。

フィールドコイル６８は、直流磁界を発生する。

このフィールドコイル６８のフィールド電流は、電圧調
整器６１で出力電圧を一定に保つように制御される。

電圧調整器６１は、励磁コイル６９，７０、可動接点７
１，４２Ａ、固定接点４２Ｂ，４２Ｃ及び抵抗７２で構
成されている。

可動接点７１は、励磁コイル６９によって作動する。

可動接点４２Ａは励磁コイル７０によって作動する。

固定接点４２Ｂは接地され、他の固定接点４２Ｃは発電
機６０の出力端子に接続されるとともに電源３０のプラ
ス側に接続されている。

励磁コイル７０は、発電コイル６４，６５，６６の中性
点Ｎに接続される。

この中性点Ｎには、エンジン回転数がアイドリング回転
数以上になると、出力電圧の約１／２の直流電圧が得ら
れる。

励磁コイル６９は、可動接点４２Ａに接続される。

このコイル６９はエンジンが停止しているときは、接点
４２Ｂによって接地されている。

エンジンが運転され発電機６０が発電を開始すると、コ
イル６９には励磁コイル７０の作用によって接点４２Ｃ
を経て出力端子電圧が供給される。

従って、可動接点７１は、励磁コイル６９に印加される
出力電圧の大小によって切換動作がなされる。

これによって、フィルドコイル６８の電流調整用の抵抗
７２は接続切換えがなされ出力電圧は一定に制御される
。

チャージウオーニングランプ６３は、可動接点４２Ａ及
び固定接点４２Ｂを経て接地され点灯する。

発電が開始されると、このランプ６３は、両端子が同電
位となり消灯する。

以上説明したように、本発明によれば、オイルパン内の
油面の変動特性を利用することにより、エンジン運転中
の油量不足を検出すると同時に、エンジン始動前におい
て油量不足を早期検出することができる。

液面検出器はオイルパン内に１個装置することによって
検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの概略図、第２図は油面の特性を示す
説明図、第３図は本発明の油量検出表示装置の実施例を
示す回路図、第４図はエンジン始動検知回路の回路図で
ある。 ３２・・・油面平衡検知回路、３３・・・エンジン始動
検知回路、３４・・・オイルレベル検知回路、３５・・
・表示素子、３６・・・温度スイッチ、３７，４３，５
０・・・トランジスタ、４２・・・始動検出器、４９・
・・油面検出器、６０・・・発電機、６１・・・電圧調
整器、４２Ａ・・・可動接点、４２Ｂ，４２Ｃ・・・固
定接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジン始動後エンジン冷却水温またはエンジンオ
   イル温度のうち少くとも一方を検出し、検出されたエン
   ジン冷却水温またはエンジンオイル温度が、エンジンオ
   イル油面が平衡状態に達した時点における既知の所定温
   度に達したときにエンジンオイル油面が平衡状態にある
   と判別し電気信号を出力する油面平衡検知回路と、エン
   ジンが始動されたか否かを検知して電気信号を発生する
   エンジン始動検知回路と、エンジンオイルの油而レベル
   が所定値以上か否かを検知して電気信号を発生するオイ
   ルレベル検知回路と、前記オイルレベル検知回路に接続
   された所定の油面レベルよりエンジンオイルが少ないこ
   とを検知したとき警告を発する表示素子とを有し、エン
   ジン始動後で且つ油面が平衡状態に至っていないとき、
   前記表示素子の作動を禁止するように前記表示素子に対
   して前記油而平衡検知回路及びエンジン始動検知回路を
   接続したことを特徴とするエンジンオイルの油量検出表
   示装置。