(57)【要約】【課題】総オイル消費量からブローバイガスによるオイル消費量を切り分けて、設計に起因するエンジンオイル消費量を計測することができるエンジンオイル消費量測定装置を提供する。【解決手段】排気ガスが排気される排気管１３と、ブローバイガスが吸気管９側に還流される第１還流経路６及び第２還流経路７と、を備えたエンジン２におけるエンジンオイル消費量測定装置１であって、排気管１３に設けられ、エンジンオイルの総消費量を計測する総オイル消費量計測部と、第１還流経路６及び第２還流経路７に設けられ、ブローバイガスによるエンジンオイルの消費量を計測するブローバイガスによるオイル消費量計測部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが排気される排気管と、ブローバイガスが吸気管側に還流される還流経路と、を備えたエンジンにおけるエンジンオイル消費量測定装置であって、
前記排気管に設けられ、前記エンジンにおけるエンジンオイルの総消費量を計測する総オイル消費量計測部と、
前記還流経路に設けられ、前記ブローバイガスによるエンジンオイルの消費量を計測するブローバイガスによるオイル消費量計測部とを備え、
前記総オイル消費量計測部は、前記排気ガス中のオイル成分を計測する第１オイル成分濃度計測手段と、前記排気ガスの流量を計測する第１ガス流量計測手段と、前記排気ガス中のオイル成分の密度を計測する第１密度計測手段とを備え、
前記ブローバイガスによるオイル消費量計測部は、前記ブローバイガス中のオイル成分を計測する第２オイル成分濃度計測手段と、前記ブローバイガスの流量を計測する第２ガス流量計測手段と、前記ブローバイガス中のオイル成分の密度を計測する第２密度計測手段とを備えることを特徴とするエンジンオイル消費量測定装置。
【請求項２】
前記還流経路における前記ブローバイガスによるオイル消費量計測部の上流側に設けられ、前記ブローバイガス中のオイル成分を気化するオイル成分気化手段と、前記オイル成分を酸化するオイル成分酸化手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のエンジンオイル消費量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンオイル消費量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンオイルの消費量測定に関する技術は公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、自動車の排気ガスをエンジン排気管からサンプリングし、排気ガス中に含まれるＳＯ２量を連続的に測定することによってエンジンオイル消費量を計測する計測方法およびその装置に関して記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジンにおけるエンジンオイル（以下、オイルともいう）の消費には、いわゆるオイル上がりやオイル下がりなどの設計に起因するものと、設計に起因しないブローバイガスによるものがあるが、特許文献１を含む従来技術ではこれらを足し合わせた総オイル消費量しか計測することができない。具体的には、特許文献１に記載の従来技術では、エンジンオイル消費量をエンジン排気管からサンプリングされた排気ガスを用いてしか計測しておらず、ブローバイガスによるオイル消費も含んだ総オイル消費量しか定量化できていない。
【０００６】
ここで、ブローバイガスとは、車両などに搭載されるエンジンにおいてピストンとシリンダの壁面との隙間を通じて、未燃焼の混合気や燃焼ガスがエンジンの燃焼室からクランク室内に漏出するガスのことである。燃料室からクランク室に漏れ出たブローバイガスが、還流経路によりクランク室から吸気系に還流される場合、ブローバイガスはクランク室内の霧状のオイルもいっしょに伴って還流し、燃焼室へと供給されてしまう。これが、ブローバイガスによるオイル消費となるのである。エンジンにおけるエンジンオイルの消費量測定において、総オイル消費量からこのブローバイガスによるオイル消費量を切り分けて、設計に起因するオイル消費量を計測することが可能になれば、エンジンの設計段階において、オイル消費の少ない設計の検討を行うことが可能となる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、総オイル消費量からブローバイガスによるオイル消費量を切り分けて、設計に起因するエンジンオイル消費量を計測することができるエンジンオイル消費量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、
排気ガスが排気される排気管と、ブローバイガスが吸気管側に還流される還流経路と、を備えたエンジンにおけるエンジンオイル消費量測定装置であって、
前記排気管に設けられ、前記エンジンにおけるエンジンオイルの総消費量を計測する総オイル消費量計測部と、
前記還流経路に設けられ、前記ブローバイガスによるエンジンオイルの消費量を計測するブローバイガスによるオイル消費量計測部とを備え、
前記総オイル消費量計測部は、前記排気ガス中のオイル成分を計測する第１オイル成分濃度計測手段と、前記排気ガスの流量を計測する第１ガス流量計測手段と、前記排気ガス中のオイル成分の密度を計測する第１密度計測手段とを備え、
前記ブローバイガスによるオイル消費量計測部は、前記ブローバイガス中のオイル成分を計測する第２オイル成分濃度計測手段と、前記ブローバイガスの流量を計測する第２ガス流量計測手段と、前記ブローバイガス中のオイル成分の密度を計測する第２密度計測手段とを備えるものである。
【００１０】
請求項２においては、
前記還流経路における前記ブローバイガスによるオイル消費量計測部の上流側に設けられ、前記ブローバイガス中のオイル成分を気化するオイル成分気化手段と、前記オイル成分を酸化するオイル成分酸化手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、設計に起因するエンジンオイル消費量を計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンオイル消費量測定装置、該エンジンオイル消費量測定装置が適用されるエンジン及び吸排気系の概略構成を示す図。
【図２】還流経路おけるオイル成分気化手段及びオイル成分酸化手段の作用効果を説明するための説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
本実施形態においては、エンジンオイル消費量測定装置１を４気筒のエンジン２に適用した場合について図を用いて説明する。
なお、エンジンオイル消費量測定装置１が適用されるエンジン２は、その気筒数を特に限定するものではない。また、エンジンオイル消費量測定装置１は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンのいずれにおいても適用することができる。
【００１４】
エンジン２は、図１に示すように、シリンダブロック３と、該シリンダブロック３の上部に配置されるシリンダヘッド４と、該シリンダヘッド４の上部に配置されるシリンダヘッドカバー５と、該シリンダブロック３の下部に配置される図示しないオイルパンを備える。
【００１５】
シリンダブロック３は、燃焼室における着火、燃焼によるエネルギーをピストン（図示せず）に伝達し、クランクシャフト（図示せず）に回転力として伝えるための部材である。シリンダブロック３には、４つの図示しないシリンダが形成されている。また、シリンダブロック３の下部にオイル溜まり部となるオイルパンを配置することで、クランクシャフトを収容するクランク室が形成されている。４つのシリンダには、それぞれピストンが往復移動可能に収容されている。燃焼室は、シリンダブロック３、シリンダ及びピストンにより区画される空間として形成されている。シリンダブロック３の一側には、第１還流経路６の一端が接続され、クランク室と連通している。
【００１６】
シリンダヘッド４は、シリンダブロック３の上部に載置固定され、当該シリンダブロック３に形成されるシリンダに対して吸排気経路である吸気ポート及び排気ポート（図示せず）を形成するとともに、吸気ポート及び排気ポートの開閉状態を切り換えるための吸排気バルブ（図示せず）を組み付けるための部材である。吸気ポートは、外気を燃焼室に導入するためのものであり、排気ポートは、排気ガスを燃焼室から排出するためのものである。
【００１７】
シリンダヘッドカバー５は、シリンダヘッド４の上端を覆うカバー部材である。シリンダヘッドカバー５がシリンダヘッド４の上端に配置されることで、シリンダヘッドカバー５とシリンダヘッド４の上端との間に空間１０（図２参照）が形成されている。シリンダヘッドカバー５の一側には、第２還流経路７の一端が接続され、シリンダヘッドカバー５内の空間１０と連通している。
【００１８】
エンジン２には、エンジン２のクランク室とシリンダヘッドカバー５内の空間１０との間でブローバイガスが通気可能に連通される複数のブローバイガス通気空間を有する。このようなブローバイガス通気空間としては、例えば、シリンダヘッドカバー５内の空間１０とクランク室とを連通する連通路やエンジン２の一側に設けられるタイミングチェーンを収納する図示しないチェーンケースなどが挙げられる。該連通路は、シリンダブロック３及びシリンダヘッド４において上下方向に貫通するように設けられ、シリンダヘッド４上部に運ばれ、カム等の駆動部分に供給されたオイルがシリンダヘッド４上部からシリンダブロック３を介してオイルパンに戻るための通路となるものであり、所謂オイル落とし孔ともいわれる。このような連通路やチェーンケースなどのブローバイガス通気空間は、エンジン２の燃料室からクランク室内に漏れ出たブローバイガスがシリンダヘッドカバー５内の空間１０に流入する通路になる。
【００１９】
図１には、シリンダヘッドカバー５を上部に配置したエンジン２を上側から見た状態で、該エンジン２に吸気通路（吸気系）及び排気通路（排気系）が接続された構成が模式的に示されている。
【００２０】
シリンダヘッド４に形成された吸気ポートには、吸気マニホールド（インテークマニホールド）８が接続され、吸気マニホールド８には吸気管９が接続されている。吸気マニホールド８及び吸気管９で吸気通路（吸気系）を構成している。吸気管９には、スロットルバルブ（吸気絞り弁）１１が設けられている。吸気管９におけるスロットルバルブ１１の上流側には、第２還流経路７の他端が連通されている。吸気管９におけるスロットルバルブ１１の下流側には、第１還流経路６の他端が連通されている。吸気管９では、吸気管９における第２還流経路７の他端が連通する部分のさらに上流側から大気が取り込まれる。
【００２１】
一方、シリンダヘッド４に形成された排気ポートには、排気マニホールド（エキゾーストマニホールド）１２が接続され、排気マニホールド１２には排気管１３が接続されている。排気マニホールド１２及び排気管１３で排気通路（排気系）を構成している。排気管１３には、触媒装置１４が設けられている。排気管１３における触媒装置１４の下流側には、排気ガス排出方向上流側から順に第１オイル成分濃度計測手段１５、第１ガス流量計測手段（排気ガス流量計測手段）１６、第１密度計測手段１７が設けられている。排気管１３では、排気管１３における第１密度計測手段１７が設けられた部分からさらに下流側は大気へと通じており、排気ガスが排出される。
【００２２】
第１還流経路６は、その一端がエンジン２のクランク室に連通するとともにその他端が吸気管９におけるスロットルバルブ１１の下流側に連通している。第１還流経路６は、エンジン２の燃料室からクランク室内に漏れ出たブローバイガスをクランク室から吸気系（本実施形態では、吸気管９）へと還流させるための経路である。第１還流経路６には、ブローバイガス還流方向上流側から順にオイル成分気化手段１８、オイル成分酸化手段１９、オイル成分濃度計測手段２０、ガス流量計測手段（ブローバイガス流量計測手段）２１、密度計測手段２２が設けられている。
【００２３】
第２還流経路７は、その一端がシリンダヘッドカバー５内の空間１０に連通するとともにその他端が吸気管９におけるスロットルバルブ１１の上流側に連通している。第２還流経路７は、エンジン２の燃料室からクランク室内に漏れ出たブローバイガスが前述したブローバイガス通気空間を介してシリンダヘッドカバー５内の空間１０に流入した際に、該空間１０からブローバイガスを吸気系（本実施形態では、吸気管９）へと還流させるための経路である。第２還流経路７には、ブローバイガス還流方向上流側から順にオイル成分気化手段２８、オイル成分酸化手段２９、オイル成分濃度計測手段３０、ガス流量計測手段（ブローバイガス流量計測手段）３１、密度計測手段３２が設けられている。また、第２還流経路７は、ブローバイガスを吸気系に還流させる以外のもう一つの役割として、エンジン２の所定の駆動条件下において、ブローバイガス還流方向とは逆方向に吸気管９から新気をシリンダヘッドカバー５内の空間１０及びクランク室に導入して換気するための新気導入経路になる。
なお、本実施形態に係るエンジン２においては、第１還流経路６及び第２還流経路７の二つの還流経路を設けた構成としているが、特に還流経路の設置数を限定するものではない。
【００２４】
本実施形態のエンジンオイル消費量測定装置１は、図１に示すように、排気ガスが排気される排気管１３と、ブローバイガスが吸気管９側に還流される還流経路（本実施形態では、第１還流経路６及び第２還流経路７）と、を備えたエンジン２におけるエンジンオイル消費量を測定するための装置である。エンジンオイル消費量測定装置１は、総オイル消費量計測部と、ブローバイガスによるオイル消費量計測部と、演算装置（図示せず）と、を備える。以下、エンジンオイル消費量測定装置１の各構成を具体的に説明する。
【００２５】
総オイル消費量計測部は、排気管１３に設けられて、エンジン２におけるエンジンオイルの総消費量を計測する部分であり、排気ガス中のオイル成分を計測する第１オイル成分濃度計測手段１５と、排気ガスの流量を計測する第１ガス流量計測手段（排気ガス流量計測手段）１６と、排気ガス中のオイル成分の密度を計測する第１密度計測手段１７とを備える。
【００２６】
第１オイル成分濃度計測手段１５は、エンジン２の駆動時において排気ガスが排気管１３を通って排気される際に、排気管１３における排気ガス中のオイル成分濃度を計測する計測手段である。第１オイル成分濃度計測手段１５としては、排気管１３における排気ガスのガス流れに影響を与えない非接触式で、かつエンジン２の吸気脈動による脈動流に対応可能な応答性を有する計測手段が必要である。このような要件を満たす計測手段として、前記オイル成分が硫黄成分である場合は、例えば、Ｓトレース法に赤外レーザ−分光式を適用した硫黄成分濃度計測手段であるＳトレース計が挙げられる。該Ｓトレース計は、エンジン２の駆動時においてエンジン２から排出され、排気管１３内を流れる排気ガス中の硫黄成分濃度（具体的には、ＳＯ２濃度）を計測する計測手段である。Ｓトレース法は、エンジン２の排気ガス中に含まれる硫黄成分からエンジンオイル消費量を間接的に求める方法である。排気ガス中に含まれる硫黄成分は、エンジン２のエンジンオイル由来のものであり、エンジンオイルが燃焼したときの排気ガス中に含まれる。上記Ｓトレース計を用いることにより、連続的かつ過渡的に硫黄成分濃度を計測することが可能である。
【００２７】
第１ガス流量計測手段（排気ガス流量計測手段）１６は、エンジン２の駆動時において排気ガスが排気管１３を通って排気される際に、排気管１３における排気ガスの流量を計測する計測手段である。第１ガス流量計測手段１６としては、排気ガスのガス流れに影響を与えない非接触式で、かつエンジン２の吸気脈動による脈動流に対応可能な応答性を有する計測手段が必要である。このような要件を満たす計測手段としては、例えば、超音波式のガス流量計が挙げられる。第１ガス流量計測手段１６として超音波式のガス流量計を用いる場合、超音波の透過性向上と、測定断面の形状歪みを防ぐ為に排気管１３における流量計取付部分をステンレス管などにする工夫をするとよい。
【００２８】
第１密度計測手段１７は、エンジン２の駆動時において排気ガスが排気管１３を通って排気される際に、排気管１３における排気ガス中のオイル成分密度（本実施形態では、硫黄成分密度）を計測する計測手段である。第１密度計測手段１７としては、例えば、二酸化硫黄（ＳＯ２）の密度が非接触で計測可能なガス密度計が挙げられる。
【００２９】
ブローバイガスによるオイル消費量計測部は、還流経路（本実施形態では、第１還流経路６及び第２還流経路７）に設けられ、ブローバイガスによるエンジンオイルの消費量を計測する部分であり、ブローバイガス中のオイル成分を計測する第２オイル成分濃度計測手段（本実施形態では、オイル成分濃度計測手段２０、３０）と、第２ガス流量計測手段（本実施形態では、ガス流量計測手段２１、３１）と、第２密度計測手段（本実施形態では、密度計測手段２２、３２）と、第１還流経路６及び第２還流経路７における前記ブローバイガスによるオイル消費量計測部の上流側に設けられ、前記ブローバイガス中のオイル成分を気化すオイル成分気化手段１８、２８と、該オイル成分気化手段により気化されたオイル成分を酸化するオイル成分酸化手段１９、２９と、を備える。
【００３０】
オイル成分濃度計測手段２０、３０は、エンジン２の駆動時においてブローバイガスが第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを通って吸気管９へと還流される際に、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおけるブローバイガス中のオイル成分濃度を計測する計測手段である。オイル成分濃度計測手段２０、３０としては、第１還流経路６及び第２還流経路７におけるブローバイガスのガス流れに影響を与えない非接触式で、かつエンジン２の吸気脈動による脈動流に対応可能な応答性を有する計測手段が必要である。このような要件を満たす計測手段として、オイル成分が硫黄成分である場合は、例えば、前述した第１オイル成分濃度計測手段１５と同じく、Ｓトレース法に赤外レーザ−分光式を適用した硫黄成分濃度計測手段であるＳトレース計が挙げられる。該Ｓトレース計は、エンジン２の駆動時においてエンジン２から還流され、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれの内部を流れるブローバイガス中の硫黄成分濃度（具体的には、ＳＯ２濃度）を計測する計測手段である。Ｓトレース法は、エンジン２のブローバイガス中に含まれる硫黄成分からエンジンオイル消費量を間接的に求める方法である。第１還流経路６及び第２還流経路におけるブローバイガス中に含まれる硫黄成分は、エンジン２のエンジンオイル由来のものであり、エンジン２の燃料室からクランク室に漏れ出たブローバイガスにより、クランク室に霧状に存在していたオイルが誘導されてきたものに由来する。上記Ｓトレース計を用いることにより、連続的かつ過渡的に硫黄成分濃度を計測することが可能である。
なお、本実施形態においては、第１オイル成分濃度計測手段１５及び第２オイル成分濃度計測手段（オイル成分濃度計測手段２０、３０）の一例としてＳトレース計を挙げ、当該Ｓトレース計を適用して硫黄成分濃度を計測することによりオイル消費量を測定するが、特に限定するものではない。排気ガス中及びブローバイガス中のエンジンオイル由来の硫黄成分以外の成分を計測することにより、間接的にオイル消費量を計測してもよい。例えば、排気ガス中の炭素成分や、その他添加成分を測る方法などでもかまわない。
【００３１】
ガス流量計測手段２１、３１は、エンジン２の駆動時においてブローバイガスが第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを通って吸気管９へと還流される際に、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおけるブローバイガスの流量を計測する計測手段である。ガス流量計測手段２１、３１としては、ブローバイガスのガス流れに影響を与えない非接触式で、かつエンジン２の吸気脈動による脈動流に対応可能な応答性を有し、逆流も計測可能な計測手段が必要である。このように逆流も考慮するのは、第１還流経路６及び第２還流経路７を通るガスの挙動はスロットルバルブ１１のスロットル開度によって変わるためである。例えば、前述したように第２還流経路７が新気導入経路として用いられ、エンジン２の空間１０及びクランク室に新気が導入される場合は、ブローバイガス還流方向とは逆方向に新気が流れることになるためである。このような要件を満たす計測手段としては、例えば、超音波式のガス流量計が挙げられる。ガス流量計測手段２１、３１として超音波式のガス流量計を用いる場合、超音波の透過性向上と、測定断面の形状歪みを防ぐ為に第１還流経路６及び第２還流経路７における流量計取付部分をステンレス管などにする工夫をするとよい。
【００３２】
密度計測手段２２、３２は、エンジン２の駆動時においてブローバイガスが第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを通って吸気管９へと還流される際に、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおけるブローバイガス中のオイル成分密度（本実施形態では、硫黄成分密度）を計測する計測手段である。密度計測手段２２、３２としては、例えば、二酸化硫黄（ＳＯ２）の密度が非接触で計測可能なガス密度計が挙げられる。
【００３３】
オイル成分気化手段１８、２８は、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおける第２オイル消費量計測部の上流側に設けられ、エンジン２の駆動時においてブローバイガスが第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを通って吸気管９へと還流される際に、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおけるブローバイガス中のオイル成分を気化する手段である。オイル成分気化手段１８、２８としては、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを加熱する加熱手段を用いることができ、例えば、第１還流経路６及び第２還流経路７の周囲に配置して第１還流経路６及び第２還流経路７の内部を加熱することが可能な電熱式等のコイルヒーターが挙げられる。
なお、エンジンオイル消費量測定装置１において、オイル成分気化手段１８、２８は必須の構成ではなく、必要に応じて適宜用いることができる。
【００３４】
オイル成分酸化手段１９、２９は、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおけるオイル成分気化手段１８、２８のブローバイガス還流方向下流側で、かつ第２オイル消費量計測部の上流側に設けられ、エンジン２の駆動時においてブローバイガスが第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを通って吸気管９へと還流される際に、オイル成分気化手段１８、２８により気化されたブローバイガス中のオイル成分（本実施形態では、硫黄成分）を酸化する手段である。オイル成分酸化手段１９、２９としては、例えば、オイル成分を酸化させる公知の酸化触媒を用いることができる。オイル成分が硫黄成分である場合は、酸化触媒としては硫黄成分を酸化させる触媒を用いて、硫黄成分を酸化して二酸化硫黄（ＳＯ２）を生成する構成とすればよい。
なお、エンジンオイル消費量測定装置１において、オイル成分酸化手段１９、２９は必須の構成ではなく、必要に応じて適宜用いることができる。
【００３５】
演算装置は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等によって構成され、入力された情報（計測値）を演算処理したり、演算処理した計測値を記憶しておいたりすることができるものであり、総オイル消費量計測部及びブローバイガスによるオイル消費量計測部のそれぞれが有する各計測手段と接続されている。総オイル消費量計測部及びブローバイガスによるオイル消費量計測部のそれぞれが有する各計測手段によりリアルタイムに計測された計測値は演算装置に入力される。
【００３６】
また、演算装置は、第１オイル成分濃度計測手段１５、第１ガス流量計測手段（排気ガス流量計測手段）１６及び第１密度計測手段１７から入力された計測値であるオイル成分濃度、排気ガス流量及びオイル成分密度を掛け合わせて「総オイル消費量」を求めることができる。また、演算装置は、第２オイル成分濃度計測手段（本実施形態では、オイル成分濃度計測手段２０、３０）、第２ガス流量計測手段（本実施形態では、ガス流量計測手段２１、３１）及び第２密度計測手段（本実施形態では、密度計測手段２２、３２）から入力された計測値であるオイル成分濃度、ブローバイガス流量及びオイル成分密度を掛け合わせて「ブローバイガスによるオイル消費量」を求めることができる。
【００３７】
次に、上述したエンジンオイル消費量測定装置１を用いてエンジン２におけるエンジンオイル消費量を測定する方法について具体的に説明する。
なお、以下では排気ガス中及びブローバイガス中のオイル成分を硫黄成分として説明する。
【００３８】
エンジン２のエンジンオイル消費量測定を行うために、エンジン２が駆動されるとエンジン２では、吸気通路である吸気管９及び吸気マニホールド８を介して取り込まれた空気と燃料噴射弁から噴射された燃料との混合気が燃料室で燃焼され、排気ガスが排気通路である排気管１３及び排気マニホールド１２を介して排出される。さらに、エンジン２の燃焼室からクランク室へとブローバイガスが漏れ出て、該ブローバイガスの一部はブローバイガス通気空間を介してシリンダヘッドカバー５内の空間１０へと流入する。この際、総オイル消費量計測部では、排気ガスが排気管１３を介して排気される際に、排気管１３に設けた、第１オイル成分濃度計測手段１５、第１ガス流量計測手段（排気ガス流量計測手段）１６及び第１密度計測手段１７を用いて、排気管１３における排気ガス中の硫黄成分濃度、排気ガス流量、硫黄成分密度を計測する。そして、これら計測値が演算装置に入力され、該演算装置により掛け合わせることで「総オイル消費量」が求められる。
【００３９】
一方、ブローバイガスによるオイル消費量計測部では、ブローバイガスが第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれを介して吸気系側に還流される際に、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれに設けた、オイル成分気化手段１８、２８、オイル成分酸化手段１９、２９、第２オイル成分濃度計測手段（オイル成分濃度計測手段２０、３０）、第２ガス流量計測手段（ガス流量計測手段２１、３１）及び第２密度計測手段（密度計測手段２２、３２）を用いて、第１還流経路６及び第２還流経路７のそれぞれにおけるブローバイガス中の硫黄成分濃度、ブローバイガス流量、硫黄成分密度を計測する。そして、これら計測値が演算装置に入力され、該演算装置により掛け合わせることで「ブローバイガスによるオイル消費量」が求められる。
【００４０】
演算装置では、上記のように求めた「総オイル消費量」、「ブローバイガスによるオイル消費量」からオイル上がりやオイル下がり等の「設計に起因するオイル消費量」を求める。具体的には、「ブローバイガスによるオイル消費量」は設計に起因しないオイル消費量であるため、「総オイル消費量」から「ブローバイガスによるオイル消費量」を差し引くことで、「設計に起因するオイル消費量」を求める（「総オイル消費量」−「ブローバイガスによるオイル消費量」＝「（オイル上がりやオイル下がり等の）設計に起因するオイル消費量」）。
ただし、計測するオイル成分（例えば、硫黄成分）と同一の成分が燃料に含まれている場合、あらかじめ燃料中のオイル成分濃度とオイル成分密度を求め、これらと燃料噴射量とを掛け合わせて燃料由来のオイル量を算出しておいて、「総オイル消費量」から燃料由来のオイル量を差し引いておく必要がある。
【００４１】
本実施形態の如く、エンジン２の排気管１３で「総オイル消費量」を計測するとともに、ブローバイガスの還流経路（第１還流経路６及び第２還流経路７）のそれぞれにおいても「ブローバイガスによるオイル消費量」を計測することで、設計に起因するオイル上がり・オイル下がりによるオイル消費量を切り分けることが可能となりオイル消費量の少ない設計を効率よく行える。
【００４２】
ここで、オイル成分濃度計測手段２０、３０としてＳトレース計を用いた場合は、ブローバイガスの第１還流経路６及び第２還流経路７でＳトレース計（Ｓトレース法）による硫黄成分の濃度計測をすることになるが、従来においては、このようなことは行われていなかった。従来においてブローバイガスの還流経路でＳトレース計（Ｓトレース法）を用いてオイル消費量が計測されてこなかった理由としては、ブローバイガス中のオイル成分が霧状（ミスト状）であり、ガス中のオイル成分濃度を計測することが困難であったことと、オイル消費量の計測において現在主流の計測対象である硫黄成分は二酸化硫黄であり、硫黄単体を計測することが困難であることが挙げられる。そこで、本発明のエンジンオイル消費量測定装置１では、本実施形態で説明するように、ブローバイガス中の霧状のオイルを先ず気化させ、かつ硫黄成分を公知の計測手段にて計測可能な二酸化硫黄に酸化させた上で計測する構成としている。具体的には、エンジンオイル消費量測定装置１では、図２に示すように、シリンダヘッドカバー５内の空間１０に存在する霧状のオイル（図２で示すＳｌｉｑ）が吸気系の吸入負圧により第２還流経路７の一端から流入して、先ず、オイル分気化手段２８であるヒーターで加熱された第２還流経路７を通過することにより気化されてガス状のオイル（図２で示すＳｇａｓ）となる。該ガス状のオイルはオイル分酸化手段２９である酸化触媒内を通過することにより酸化されて二酸化硫黄（ＳＯ２）となって生成されるため、オイル成分濃度計測手段２０、３０であるＳトレース計で計測することができる。
【００４３】
また、従来、還流経路においてフィルタでブローバイガス中のオイル分を捕集し、エンジン運転前後でのフィルタの重量差からオイル消費量を計測する技術もある。これに対し、本発明では、還流経路を通過するブローバイガスに対して、非接触で計測を行ってオイル成分濃度、ガス流量、オイル分密度をリアルタイムで取得し、オイル消費量をリアルタイムで求めることができる為、従来のようなフィルタの目詰まりといった不確定要素が無く、計測精度が向上する。
【００４４】
本発明によれば、オイル上がりやオイル下がりなどの設計に起因するオイル消費量を計測することができる。ひいては、エンジンの設計段階において、オイル消費の少ない設計の検討によりエンジンオイルの消費を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１    エンジンオイル消費量測定装置
２    エンジン
６    第１還流経路
７    第２還流経路
９    吸気管
１３  排気管
１５  第１オイル成分濃度計測手段
１６  第１ガス流量計測手段
１７  第１密度計測手段
１８、２８  オイル成分気化手段
１９、２９  オイル成分酸化手段
２０、３０  オイル成分濃度計測手段
２１、３１  ガス流量計測手段
２２、３２  密度計測手段
【図１】
2014148949.tif 000003
【図２】
2014148949.tif 000004