(57)【要約】【課題】内燃機関のオイルフィルター又はオイルパンのドレイン閉塞部材に潤滑油中の金属粉が所定量付着したことを検出することができる内燃機関システムを提供する。【解決手段】内燃機関システム１０，１０ａにおいて、磁力を発生するように構成されたドレイン閉塞部材３０，３０ａと、このドレイン閉塞部材３０，３０ａによって閉塞されるドレインを有するオイルフィルター２０又はオイルパン８０の所定部位とは、このドレイン閉塞部材３０，３０ａに潤滑油中の金属粉１００が所定量付着した場合に、このドレイン閉塞部材３０，３０ａと所定部位とが金属粉１００を介して導通するように電気的に接続されており、内燃機関システム１０，１０ａは、このドレイン閉塞部材３０，３０ａと所定部位とが金属粉１００を介して導通したことを検出する導通検出部６０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のオイルフィルターのドレインを閉塞するドレイン閉塞部材及びオイルパンのドレインを閉塞するドレイン閉塞部材の少なくとも一方が、磁力を発生するように構成され、
磁力を発生するように構成された前記ドレイン閉塞部材と、該ドレイン閉塞部材によって閉塞される前記ドレインを有する前記オイルフィルター又は前記オイルパンの所定部位とは、該ドレイン閉塞部材に潤滑油中の金属粉が所定量付着した場合に、該ドレイン閉塞部材と前記所定部位とが前記金属粉を介して導通するように電気的に接続されており、
該ドレイン閉塞部材と前記所定部位とが前記金属粉を介して導通したことを検出する導通検出部を備えることを特徴とする内燃機関システム。
【請求項２】
前記所定部位は、前記オイルフィルターのフィルターエレメント、又は前記オイルパンのオイルストレーナである請求項１記載の内燃機関システム。
【請求項３】
前記導通検出部が前記ドレイン閉塞部材と前記所定部位とが前記金属粉を介して導通したことを検出した場合に、警報を報知する報知部を備える請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関システムに関し、詳しくは、オイルフィルターやオイルパンを有する内燃機関システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のピストン等のような被潤滑部材は潤滑油によって潤滑されている。しかしながら、このように被潤滑部材が潤滑油によって潤滑されていても、被潤滑部材に摩耗は生じてしまう。そして、被潤滑部材が摩耗した場合、金属粉が発生するが、この金属粉が潤滑油に大量に混ざって潤滑油とともに内燃機関の潤滑経路を流動した場合、内燃機関のベアリングやターボチャージャ等のような種々の部材に不具合が生じるおそれがある。そこで、内燃機関は、オイルフィルターを備えており、このオイルフィルターによって潤滑油中の金属粉を捕集している。
【０００３】
また内燃機関には、ピストン等を潤滑したオイルが一時的に貯留されるオイルパンが設けられている。このオイルパンの内部には、オイルストレーナが配置されている。オイルストレーナにはオイルポンプが接続されており、オイルポンプが稼動すると、オイルストレーナからオイルパンのオイルが吸い込まれる。
【０００４】
また、近年、オイルフィルターのドレインやオイルパンのドレインを閉塞するドレイン閉塞部材（例えばドレインボルト、ドレインプラグ等）を磁化させて、このドレイン閉塞部材が発生する磁力によって、金属粉をドレイン閉塞部材に付着させる技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、ドレイン閉塞部材が金属粉を付着することで、潤滑油に含まれる金属粉の濃度を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、ドレイン閉塞部材に金属粉が所定量付着したことを検出できる構成になっていない。そのため、特許文献１の技術では、ユーザーが被潤滑部材の摩耗が進行したことを把握することは困難であり、その結果、潤滑油を適切な時期に交換したり、オイルフィルターのフィルターエレメント等のような潤滑油に関連した消耗品を適切な時期に交換したりすることは困難である。
【０００７】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関のオイルフィルター又はオイルパンのドレイン閉塞部材に潤滑油中の金属粉が所定量付着したことを検出することができ、これにより、ユーザーが内燃機関の被潤滑部材の摩耗が進行したことを把握して、潤滑油や潤滑油に関連した消耗品の交換を適切な時期に行うことができる内燃機関システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関システムは、内燃機関のオイルフィルターのドレインを閉塞するドレイン閉塞部材及びオイルパンのドレインを閉塞するドレイン閉塞部材の少なくとも一方が、磁力を発生するように構成され、磁力を発生するように構成された前記ドレイン閉塞部材と、該ドレイン閉塞部材によって閉塞される前記ドレインを有する前記オイルフィルター又は前記オイルパンの所定部位とは、該ドレイン閉塞部材に潤滑油中の金属粉が所定量付着した場合に、該ドレイン閉塞部材と前記所定部位とが前記金属粉を介して導通するように電気的に接続されており、該ドレイン閉塞部材と前記所定部位とが前記金属粉を介して導通したことを検出する導通検出部を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、磁力を発生するドレイン閉塞部材への潤滑油中の金属粉の付着量が被潤滑部材の摩耗の進行によって増加することで、ドレイン閉塞部材に金属粉が所定量付着してドレイン閉塞部材と所定部位とが金属粉を介して導通した場合に、この導通を導通検出部によって検出することができる。すなわち、本発明によれば、内燃機関のオイルフィルター又はオイルパンのドレイン閉塞部材に潤滑油中の金属粉が所定量付着したことを検出することができる。これにより、ユーザーは被潤滑部材の摩耗が進行したことを把握することができるので、潤滑油の交換や潤滑油に関連した消耗品の交換を適切な時期に行うことができる。
【００１０】
上記構成において、前記所定部位は、前記オイルフィルターのフィルターエレメント、又は前記オイルパンのオイルストレーナである構成とすることができる。
【００１１】
上記構成は、前記導通検出部が前記ドレイン閉塞部材と前記所定部位とが前記金属粉を介して導通したことを検出した場合に、警報を報知する報知部を備える構成とすることができる。この構成によれば、ユーザーは、報知部の警報によって、ドレイン閉塞部材に金属粉が所定量付着したことを容易に把握することができる。これにより、被潤滑部材の摩耗が進行したことを容易に把握することができ、潤滑油の交換や潤滑油に関連した消耗品の交換を適切な時期に行うことが容易にできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の内燃機関システムによれば、内燃機関のオイルフィルター又はオイルパンのドレイン閉塞部材に潤滑油中の金属粉が所定量付着したことを検出することができる。これにより、ユーザーが内燃機関の被潤滑部材の摩耗が進行したことを把握して、潤滑油や潤滑油に関連した消耗品の交換を適切な時期に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る内燃機関システムの構成を模式的に示す概略図である。
【図２】実施形態１に係るドレイン閉塞部材に金属粉が所定量付着した状態を模式的に示す概略図である。
【図３】実施形態２に係る内燃機関システムの構成を模式的に示す概略図である。
【図４】実施形態２に係るドレイン閉塞部材に金属粉が所定量付着した状態を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る内燃機関システム１０について図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように実際の製品から寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際の製品の比率と一致しているとは限らない。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る内燃機関の被潤滑部材の内燃機関システム１０の構成を模式的に示す概略図である。なお図１は、本実施形態に係る内燃機関システム１０において、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が付着していない状態を模式的に図示している。また、図２は、本実施形態に係るドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着した状
態を模式的に示す概略図である。
【００１６】
本実施形態に係る内燃機関システム１０は、車両に搭載されている。この車両の具体的な種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においてはバスやトラック等の大型車両である。また内燃機関システム１０の内燃機関の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、ディーゼルエンジンである。
【００１７】
内燃機関システム１０は、内燃機関のピストンやバルブ等の被潤滑部材を潤滑油によって潤滑する潤滑システムを備えている。この潤滑システムは、潤滑油を圧送する潤滑ポンプや、潤滑ポンプから圧送された潤滑油が流動する潤滑経路等を備えている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、内燃機関システム１０は、内燃機関の潤滑経路に配置されたオイルフィルター２０を有している。オイルフィルター２０は、ハウジング２１、フィルターエレメント２２、及びドレイン閉塞部材３０を備えている。
【００１９】
フィルターエレメント２２は、ハウジング２１の内部に配置されている。フィルターエレメント２２は、潤滑油に含まれる金属粉を捕集するエレメント本体部２３（これはフィルターエレメント２２の本体部である）を備えている。また、フィルターエレメント２２は、エレメント本体部２３の下部（底面）に、エレメント本体部２３内の圧力を調整するためのリリーフバルブ２４も備えている。
【００２０】
ドレイン閉塞部材３０は、ハウジング２１の下部に形成されたドレイン（潤滑油排出用の孔部）を閉塞している。ドレイン閉塞部材３０を外すことによって、ハウジング２１の内部に貯留された潤滑油をドレインから排出することができる。ドレイン閉塞部材３０としては、ドレインボルトやドレインプラグ等を用いることができる。
【００２１】
またドレイン閉塞部材３０は、磁力を発生するように構成されている。具体的には本実施形態に係るドレイン閉塞部材３０は、ドレイン閉塞部材３０のリリーフバルブ２４に対向する面に磁石が配置された構成を有している。このようにドレイン閉塞部材３０が磁力を発生することにより、図２に示すように、潤滑油に含まれる金属粉１００をドレイン閉塞部材３０に付着させることができる。
【００２２】
なお、ドレイン閉塞部材３０が磁力を発生する構成は、上述した構成に限定されるものではない。他の例を挙げると、例えばドレイン閉塞部材３０の全体が磁石からなる構成（すなわち、磁石でドレイン閉塞部材３０を作成したもの）とすることもできる。
【００２３】
また、図１に示すように、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着する前の状態では、ドレイン閉塞部材３０とフィルターエレメント２２のリリーフバルブ２４との間には、所定距離の空間が設けられている。そして、図２に示すように、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着した場合に、ドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４とが金属粉１００を介して接続するように、ドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４との距離は設定されている。
【００２４】
なお、本実施形態に係るフィルターエレメント２２は、オイルフィルター２０の所定部位の一例である。また、本実施形態に係るドレイン閉塞部材３０及びフィルターエレメント２２のリリーフバルブ２４は、金属等の導電性材料によって構成されている。
【００２５】
また、図１及び図２に示すように、内燃機関システム１０は、電気回路４０、電源５０、導通検出部６０、及び報知部７０を備えている。図２に示すように、電気回路４０は、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着した場合に、ドレイン閉塞部材３０とフィルターエレメント２２のリリーフバルブ２４とが金属粉１００を介して導通できるように、ドレイン閉塞部材３０とフィルターエレメント２２のリリーフバルブ２４とを電気的に接続している。電源５０は電気回路４０に電気的に接続されており、この電気回路４０に電気を供給する。
【００２６】
なお、図１に示すように、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着する前の状態では、ドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４との間には空間が設けられているので、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着するまでの間は、ドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４との間は電気的に絶縁されている。
【００２７】
導通検出部６０は、図２に示すように、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着して、ドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４とが金属粉１００を介して導通した場合に、この導通したことを検出する装置である。このような機能を有するものであれば、導通検出部６０の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば導通検出部６０として、電気回路４０を電気が通過したこと（すなわち導通したこと）を検出可能な電子機器を用いることができる。
【００２８】
本実施形態においては、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が導通検出部６０としての機能を兼務している。具体的には本実施形態に係るＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを備えている。そして、このＥＣＵは、内燃機関の動作（燃料噴射量や燃料噴射時期等）を統合的に制御する制御装置であるとともに、本実施形態では導通検出部６０としての機能も兼務している。
【００２９】
また本実施形態に係る導通検出部６０としてのＥＣＵは、報知部７０を制御する制御装置としての機能も有している。
【００３０】
報知部７０は、導通検出部６０がドレイン閉塞部材３０とフィルターエレメント２２のリリーフバルブ２４との導通を検出した場合に、警報を報知する装置である。この報知部７０の具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、光、音、文字情報等を用いてユーザーに警報を報知する電子機器等を用いることができる。
【００３１】
なお、本実施形態において電気回路４０には、内燃機関の始動開始から運転停止までの間、常時、電気が供給されている。したがって、本実施形態に係る導通検出部６０は、内燃機関の始動開始から運転停止までの間、常時、導通の有無を検出している。但し、電源５０が電気回路４０に電気を流す時期はこれに限定されるものではない。他の例を挙げると、電源５０は、例えば車両のユーザー等から導通検出を行う旨の制御指令を受信した場合にのみ、電気回路４０に電気を流してもよい。
【００３２】
なお、金属粉１００が付着する前の状態におけるドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４との間の所定距離の具体的値は、特に限定されるものではないが、本実施形態では次の観点で設定されている。具体的には本実施形態では、ドレイン閉塞部材３０に付着した金属粉１００を介してドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４とが接続される時期が、潤滑油やフィルターエレメント２２を交換することが好ましいと考えられる時期になるように、ドレイン閉塞部材３０とリリーフバルブ２４との間の所定距離は設定されている。
【００３３】
また、本実施形態では、オイルフィルター２０の所定部位（金属粉１００が接続する部位）として、フィルターエレメント２２、具体的にはフィルターエレメント２２のリリーフバルブ２４を用いているが、所定部位はオイルフィルター２０の所定の箇所であればよく、リリーフバルブ２４に限定されるものではない。他の一例を挙げると、オイルフィル
ター２０の所定部位として、エレメント本体部２３を用いることもできる（なお、この場合、エレメント本体部２３は導電性材料で構成されている）。
【００３４】
以上説明した本実施形態によれば、ドレイン閉塞部材３０への潤滑油中の金属粉１００の付着量が被潤滑部材の摩耗の進行によって増加することで、図２に示すように、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着してドレイン閉塞部材３０とオイルフィルター２０の所定部位とが金属粉１００を介して導通した場合に、導通検出部６０によって、この導通を検出することができる。すなわち、本実施形態によれば、内燃機関のオイルフィルター２０のドレイン閉塞部材３０に潤滑油中の金属粉１００が所定量付着したことを検出することができる。これにより、ユーザーは被潤滑部材の摩耗が進行したことを把握することができるので、潤滑油の交換や、潤滑油に関連した消耗品（例えばフィルターエレメント２２等）の交換を適切な時期に行うことができる。
【００３５】
また本実施形態によれば、報知部７０を備えているので、ドレイン閉塞部材３０と所定部位とが金属粉１００を介して導通した場合に、報知部７０が警報を報知することができる。これにより、ユーザーは、報知部７０の警報によって、ドレイン閉塞部材３０に金属粉１００が所定量付着したことを容易に把握することができる。これにより、被潤滑部材の摩耗が進行したことを容易に把握することができ、潤滑油の交換や潤滑油に関連した消耗品の交換を適切な時期に行うことが容易にできる。
【００３６】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２に係る内燃機関システム１０ａの構成を模式的に示す概略図である。図４は、本実施形態に係るドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着した状態を模式的に示す概略図である。
【００３７】
本実施形態に係る内燃機関システム１０ａは、内燃機関のオイルパン８０のドレイン閉塞部材３０ａと、オイルパン８０の所定部位との間の導通を検出して報知する構成となっている点において、図１及び図２で説明した実施形態１に係る内燃機関システム１０と異なっている。
【００３８】
具体的には内燃機関システム１０ａのオイルパン８０は、内燃機関のシリンダブロックの下部に配置されている。オイルパン８０は、ピストン等を潤滑したオイルが一時的に貯留されるオイルパン本体部８１を備えている。またオイルパン８０は、オイルパン本体部８１の内部にオイルストレーナ８２を備えている。オイルストレーナ８２には、潤滑油をオイルパン８０の内部から吸引するためのオイルポンプ（図示せず）が接続されている。すなわち、オイルストレーナ８２は、オイルポンプの吸い込み口に相当する部材である。
【００３９】
なお、本実施形態に係るオイルストレーナ８２は、オイルパン８０の所定部位の一例である。
【００４０】
ドレイン閉塞部材３０ａは、オイルパン８０の底部に配置されている。ドレイン閉塞部材３０ａは、実施形態１と同様に、磁力を発生するように構成されている。具体的にはドレイン閉塞部材３０ａは、ドレイン閉塞部材３０ａのオイルストレーナ８２に対向する面に磁石が配置された構成を有している。これにより、図４に示すように、ドレイン閉塞部材３０ａは潤滑油に含まれる金属粉１００を付着することができる。なお、ドレイン閉塞部材３０ａが磁力を発生する構成は、上述した構成に限定されるものではなく、例えばドレイン閉塞部材３０ａの全体が磁石からなる構成とすることもできる。
【００４１】
また、図３に示すように、ドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着する前の状態では、ドレイン閉塞部材３０ａとオイルストレーナ８２の下部（底面）との間には
、所定距離の空間が設けられている。そして、図４に示すように、ドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着した場合に、ドレイン閉塞部材３０ａとオイルストレーナ８２とが金属粉１００を介して接続するように、ドレイン閉塞部材３０ａとオイルストレーナ８２との距離は設定されている。
【００４２】
なお、本実施形態に係るオイルストレーナ８２及びドレイン閉塞部材３０ａは、金属等の導電性材料によって構成されている。
【００４３】
図３及び図４に示すように、本実施形態に係る電気回路４０は、ドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着した場合に、ドレイン閉塞部材３０ａとオイルパン８０のオイルストレーナ８２とが金属粉１００を介して導通できるように、ドレイン閉塞部材３０ａとオイルストレーナ８２とを電気的に接続している。電源５０は電気回路４０に電気的に接続されて、電気回路４０に電気を供給する。
【００４４】
本実施形態に係る導通検出部６０は、図３に示すように、ドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着して、ドレイン閉塞部材３０ａとオイルストレーナ８２とが金属粉１００を介して導通した場合に、この導通したことを検出する。また、本実施形態に係る報知部７０は、導通検出部６０がドレイン閉塞部材３０ａとオイルストレーナ８２との導通を検出した場合に、警報を報知する。
【００４５】
なお、本実施形態に係る内燃機関システム１０ａもオイルフィルターを備えている。このオイルフィルターの構成は、実施形態１に係るオイルフィルター２０の構成（金属粉１００による導通を検出して報知できる構成）でもよく、あるいは実施形態１に係るオイルフィルター２０の構成でない構成（すなわち、金属粉１００による導通を検出できない従来のオイルフィルターの構成）でもよい。
【００４６】
以上説明した本実施形態によれば、ドレイン閉塞部材３０ａへの潤滑油中の金属粉１００の付着量が被潤滑部材の摩耗の進行によって増加することで、図４に示すように、ドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着してドレイン閉塞部材３０ａとオイルパン８０の所定部位（本実施形態ではオイルストレーナ８２）とが金属粉１００を介して導通した場合に、導通検出部６０によって、この導通を検出することができる。すなわち、本実施形態によれば、内燃機関のオイルパン８０のドレイン閉塞部材３０ａに潤滑油中の金属粉１００が所定量付着したことを検出することができる。これにより、ユーザーは被潤滑部材の摩耗が進行したことを把握することができるので、潤滑油の交換や、潤滑油に関連した消耗品（例えばオイルフィルターのフィルターエレメント等）の交換を適切な時期に行うことができる。
【００４７】
また本実施形態においても、実施形態１と同様に、報知部７０を備えているので、ドレイン閉塞部材３０ａと所定部位とが金属粉１００を介して導通した場合に、報知部７０が警報を報知することができる。これにより、ユーザーは、報知部７０の警報によって、ドレイン閉塞部材３０ａに金属粉１００が所定量付着したことを容易に把握することができる。これにより、被潤滑部材の摩耗が進行したことを容易に把握することができ、潤滑油の交換や潤滑油に関連した消耗品の交換を適切な時期に行うことが容易にできる。
【００４８】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０，１０ａ  内燃機関システム
２０  オイルフィルター
２１  ハウジング
２２  フィルターエレメント
２４  リリーフバルブ
３０，３０ａ  ドレイン閉塞部材
４０  電気回路
５０  電源
６０  導通検出部
７０  報知部
８０  オイルパン
８１  オイルパン本体部
８２  オイルストレーナ
１００  金属粉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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