(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
エンジンの負荷を検出する負荷センサと、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶する全酸価記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間内の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
全酸価記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、
得られた全酸価の増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項２】
エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予めテストベンチで測定したのをマップに記憶する全酸価記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けて、テストベンチでのマップと同一のマップにエンジンに作用するエンジンの設定された期間内の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
全酸価記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの単位時間当たりの全酸価の増加量のマップと、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度のマップとから設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、
得られた全酸価の増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とする請求項１記載のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項３】
エンジンの油温を検出する油温センサと、
エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を、予めテストベンチで潤滑油温を所定温度に一定にして測定したのをマップに記憶する全酸価記憶手段と、
油温センサからの信号を受けてエンジン回転速度と負荷に対応するとともに、テストベンチでの全酸価の増加量のマップに対応するマップに、エンジンの設定された期間の負荷頻度の測定時に油温を測定し記憶する油温記憶手段と、
油温記憶手段からの油温を受けてテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を補正する全酸価補正手段と、
全酸価補正手段から補正した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、負荷頻度演算手段からの負荷頻度と、から設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、
得られた全酸価の増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項４】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
エンジンの負荷を検出する負荷センサと、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するすす量記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算するすす量演算手段と、
得られたすすの増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項５】
エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予めテストベンチで測定したのをマップに記憶するすす量記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けて、テストベンチでのマップと同一のマップにエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの単位時間当たりのすすの増加量のマップと、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度のマップとから設定された期間のすすの増加量を演算するすす量演算手段と、
得られたすすの増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とする請求項４記載のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項６】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
エンジンの負荷を検出する負荷センサと、
テストベンチでのエンジン回転速度と変動の少ない時の負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するすす量記憶手段と、
予めテストベンチでエンジンに急速加速を与えて駆動し、加速の大きさにより潤滑油に入る回数当たりのすすの増加量を求めて記憶する急速加速時すす量記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
エンジン回転速度センサからの信号を受けて、エンジンにかかる急速加速の大きさと頻度を演算して記憶する急速加速頻度記憶部と、
すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間の変動の少ない時のすすの増加量を演算するとともに、急速加速すす量記憶部が記憶する予め測定したテストベンチでの単位時間当たりのすすの増加量と、急速加速頻度記憶部が記憶する急速加速の大きさと頻度とから急速加速時のすすの増加量を演算し、かつ、両すすの増加量を加算して設定された期間のすすの増加量を算出するすす量演算手段と、
得られたすすの増加量を積算し、すすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項７】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
エンジンの負荷を検出する負荷センサと、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶する全酸価記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
全酸価記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するすす量記憶手段と、
エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、
すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算する全すす量演算手段と、
得られた増加量を積算し全酸価の増加量の和及びすすの増加量の和のうちのいずれかが閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段と
からなることを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測装置。
【請求項８】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶するとともに、
エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算するとともに記憶し、
予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、エンジンに作用する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算し、
得られた増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する
ことを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測方法。
【請求項９】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、
エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予めテストベンチで測定したのをマップに記憶するとともに、
エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用する設定された期間のエンジンの負荷頻度を演算しテストベンチでのマップと同一のマップに記憶し、
予め測定したテストベンチでの単位時間当たりの全酸価の増加量のマップと、負荷頻度のマップとから設定された期間の全酸価の増加量を演算し、
得られた増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する
ことを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測方法。
【請求項１０】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するとともに、
エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用する設定された期間のエンジンの負荷頻度を演算し、
予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算し、
得られた増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する
ことを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測方法。
【請求項１１】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、
テストベンチでのエンジン回転速度と変動の少ない時の負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、予めテストベンチでエンジンに急速加速を与えて駆動し、加速の大きさにより潤滑油に入る回数当たりのすすの増加量とを求めて記憶するとともに、
エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度、及び急速加速の大きさと頻度を演算して記憶し、
かつ、予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と負荷頻度とから変動の少ない時のすすの増加量、及び、予め測定したテストベンチでの急速加速時の単位時間当たりのすすの増加量と、急速加速時の加速の大きさと頻度とから急速加速時すすの増加量を演算するとともに、
両すすの増加量を加算して設定された期間のすすの増加量を算出し、
得られたすすの増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する
ことを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測方法。
【請求項１２】
エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、
テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶するとともに、
エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算するとともに記憶し、
予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、エンジンに作用する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算し、
かつ、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するとともに、
エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し、
予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算し、
全酸価の増加量の和及びすすの増加量の和のうちのいずれかが閾値を所定時間後に越えることを表示する
ことを特徴とするエンジン潤滑油の交換時期の予測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置及び予測方法に係わり、特に、エンジンのクランクシャフト、カムシャフト、ポンプ、軸受等を潤滑する潤滑油の交換する時期を予測してエンジンの破損防止を行うエンジン潤滑油の交換時期の予測装置及び予測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの潤滑油の交換は、建設機械では車両製造メーカの指定するエンジンの稼働時間をアワメータで検出し、交換時期に到達したことをオペレータに知らせて実施させている。また、乗用車等では、車両製造メーカの指定する期間あるいは走行距離により実施させている。しかし、この方法では、使用状況によって、潤滑油はまだ使用出来るにもかかわらず交換してしまい不経済であったり、過酷な使用状況にもかかわらず交換せずに交換が遅れ、エンジンの寿命を短くしてしまうという問題があった。このため、エンジンの潤滑油の交換時期の決定方法として、特公昭６０−４４４９０号公報が提案されている。同公報によれば、エンジンの回転数を検出するセンサと、負荷を検出するセンサと、これらのセンサの出力値からオイルへの混入煤量を計算する演算部と、この混入煤量を積算、記憶する装置とを備え、積算されたオイルの総混入煤量が所定量を越えたことよりオイル交換を指示し警報を発する装置とを備えていることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、潤滑油の寿命には、一つには前記のように煤が溜まりオイル粘土が増すとともに、アルカリ価が減少してエンジンの摩耗が増大する場合、及び、他の場合では潤滑油の全酸価が増すことにより軸受が焼き付くとともに、潤滑油中の酸性度が増すとスラッジが増加し、摩耗が増大するという問題がある。また、煤が溜まるのを検出する特公昭６０−４４４９０号公報の場合には、次の問題がある。
▲１▼  建設機械のようにエンジンの負荷の多く変動し、急激な負荷がかかる場合には、エンジンのスモーク量が増加し、エンジンの潤滑油に入る煤量も大きく変化し、正確な予測ができない。
▲２▼  建設機械のようにエンジンの負荷が多く変動する場合には、オイルへの混入煤量を計算する演算部の容量が大きくなるとともに、制御装置が追従できず正確な予測ができない。
▲３▼  エンジンの使用条件（エンジンの潤滑油の温度等）により、煤量が変わり、正確な予測ができない。
▲４▼  潤滑油中の全酸価を把握するのは困難であり、正確な予測ができない。
【０００４】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置及び予測方法に係わり、特に、潤滑油中の全酸価の増加量及びすすの増加量を精度良く予測して、エンジンのクランクシャフト、カムシャフト、ポンプ、軸受等を潤滑する潤滑油の交換する時期を的確に表示し、エンジンの、焼きつき、破損防止を行うエンジン潤滑油の交換時期の予測装置及び予測方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記の目的達成のため、本発明に係るエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第１の発明では、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、エンジンの負荷を検出する負荷センサと、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶する全酸価記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間内の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、全酸価記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、得られた全酸価の増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、テストベンチにて、例えばエンジンの回転速度及びエンジンの負荷をそれぞれ一定にして２０時間連続運転し、潤滑油中の全酸価の変化量を測定する。このエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定にしている組み合わせをそれぞれ換えてテストし、各組み合わせの潤滑油中の全酸価の変化量を測定し、制御部（コンピュータ）に記憶させるとともに、制御部を実機に搭載する。次に、実機のエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定時間毎に計測し、稼働中の負荷頻度を演算するとともに記憶する。この一定時間毎の負荷頻度とテストベンチでの潤滑油中の全酸価の変化量より、実機の一定時間内（例えば１０時間）の全酸価の変化量を演算する。制御部は、実機の一定時間内（例えば１０時間）に潤滑油中に蓄積される全酸価量を演算して求めるとともに、前回までの全酸価量を累積して潤滑油中に蓄積される蓄積全酸価量を求め、これを閾値と比較して潤滑油の劣化度を演算するとともに、何時間後に閾値に到達するか予測し、表示する。また、必要に応じて警報を発する。これにより、テストベンチでの全酸価値のデータを用いることにより、潤滑油の全酸価が予測できるとともに、全酸価値を予測する精度が向上し、軸受が焼き付くことなどがなくなる。また、エンジンの回転速度及びエンジンの負荷に合わせたテストベンチでの全酸価値のデータを用いることにより、全酸価値を予測する精度が向上し、実機の使用状況が変わっても正確に予測できるので、潤滑油を適切な交換時期に交換でき、エンジンの保守が確実になるという効果がある。
【０００６】
予測装置の第１の発明を主体とする第２の発明では、エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予めテストベンチで測定したのをマップに記憶する全酸価記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けて、テストベンチでのマップと同一のマップにエンジンに作用するエンジンの設定された期間内の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、全酸価記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの単位時間当たりの全酸価の増加量のマップと、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度のマップとから設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、得られた全酸価の増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したエンジンの回転速度及びエンジンの負荷で、それぞれを一定にして例えばテストベンチにて一定２０時間連続運転し、潤滑油中の全酸価の変化量を測定するとともに、マップとして記憶する。次に、実機で一定時間毎にエンジンの回転速度及び負荷を測定するとともに演算し、テストベンチでのマップに相当する各所定区域の負荷頻度を求め記憶する。一定時間毎のマップの負荷頻度とテストベンチでのマップの潤滑油中の全酸価の変化量より、実機の一定時間内（例えば１０時間）の全酸価の変化量を演算する。制御部は、実機の一定時間内（例えば１０時間）に潤滑油中に蓄積される全酸価量を演算して求めるとともに、前回までの全酸価量を累積して潤滑油中に蓄積される蓄積全酸価量を求め、これを閾値と比較して潤滑油の劣化度を演算するとともに、何時間後に閾値に到達するか予測し、表示する。これにより、第１発明と同様な効果が得られるとともに、テストベンチ及び実機でのデータを各所定区域に纏めることにより、制御部の演算が簡略化されるとともに迅速になり、かつ、データの収集が容易になる。
【０００７】
予測装置の第１の発明あるいは第２の発明を主体とする第３の発明では、エンジンの油温を検出する油温センサと、エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を、予めテストベンチで潤滑油温を所定温度に一定にして測定したのをマップに記憶する全酸価記憶手段と、油温センサからの信号を受けてエンジン回転速度と負荷に対応するとともに、テストベンチでの全酸価の増加量のマップに対応するマップに、エンジンの設定された期間の負荷頻度の測定時に油温を測定し記憶する油温記憶手段と、油温記憶手段からの油温を受けてテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を補正する全酸価補正手段と、全酸価補正手段から補正した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、負荷頻度演算手段からの負荷頻度と、から設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、得られた全酸価の増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、テストベンチにて、例えばエンジンの回転速度及びエンジンの負荷をそれぞれ一定にし、かつ、潤滑油の油温を一定にして一定時間連続運転し、潤滑油中の全酸価の変化量を測定する。このエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定にしている組み合わせをそれぞれ換えてテストし、各組み合わせの潤滑油中の全酸価量の変化量を測定し、制御部（コンピュータ）に記憶させるとともに、制御部を実機に搭載する。次に、実機のエンジンの回転速度、エンジンの負荷及び潤滑油の油温を一定時間毎に計測するとともに、稼働中の負荷頻度を演算し、負荷頻度及び油温を記憶する。実機の油温に対応してテストベンチでの潤滑油中の全酸価の変化量を補正し記憶する。この補正した潤滑油中の全酸価の変化量と一定時間毎の負荷頻度とより、実機の一定時間内（例えば１０時間）の全酸価量の変化量を演算する。制御部は、実機の一定時間内（例えば１０時間）に潤滑油中に蓄積される補正した全酸価量を演算して求めるとともに、前回までの補正した全酸価量を累積して潤滑油中に蓄積される蓄積全酸価量を求め、これを閾値と比較して潤滑油の劣化度を演算するとともに、何時間後に閾値に到達するか予測し、表示する。また、必要に応じて警報を発する。これにより、第１発明と同様な効果が得られるとともに、テストベンチでの全酸価値を実機の油温に合わせて補正するので、さらに全酸価値を予測する精度が向上し、実機の使用状況が変わっても正確に予測できるので、潤滑油を適切な交換時期に交換でき、エンジンの保守が確実になるという効果がある。
【０００８】
予測装置の第４の発明では、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、エンジンの負荷を検出する負荷センサと、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するすす量記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算するすす量演算手段と、得られたすすの増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、テストベンチにて、例えばエンジンの回転速度及びエンジンの負荷をそれぞれ一定にして一定時間連続運転し、潤滑油中のすすの変化量を測定する。このエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定にしている組み合わせをそれぞれ換えてテストし、各組み合わせの潤滑油中のすすの変化量を測定し、制御部（コンピュータ）に記憶させるとともに、制御部を実機に搭載する。次に、実機のエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定時間毎に計測し、稼働中の負荷頻度を演算するとともに記憶する。この一定時間毎の負荷頻度とテストベンチでの潤滑油中のすすの変化量より、実機の一定時間内（例えば１０時間）のすすの変化量を演算する。制御部は、実機の一定時間内（例えば１０時間）に潤滑油中に蓄積されるすす量を演算して求めるとともに、前回までのすす量を累積して潤滑油中に蓄積される蓄積すす量を求め、これを閾値と比較して潤滑油の劣化度を演算するとともに、何時間後に閾値に到達するか予測し、表示する。また、必要に応じて警報を発する。これにより、テストベンチでのすすの変化量のデータを用いることにより、潤滑油のすす量が予測できるとともに、すす量を予測する精度が向上し、エンジンの摩耗が増大し破損する等の不具合がなくなる。また、エンジンの回転速度及びエンジンの負荷に合わせたテストベンチでのすすの変化量のデータを用いることにより、すす変化量を予測する精度が向上し、実機の使用状況が変わっても正確に予測できるので、潤滑油を適切な交換時期に交換でき、エンジンの保守が確実になるという効果がある。
【０００９】
予測装置の第４の発明を主体とする第５の発明では、エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予めテストベンチで測定したのをマップに記憶するすす量記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けて、テストベンチでのマップと同一のマップにエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの単位時間当たりのすすの増加量のマップと、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度のマップとから設定された期間のすすの増加量を演算するすす量演算手段と、得られたすすの増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したエンジンの回転速度及びエンジンの負荷で、それぞれを一定にして例えばテストベンチにて一定時間連続運転し、潤滑油中のすすの変化量を測定するとともに、マップとして記憶する。次に、実機で一定時間毎にエンジンの回転速度及び負荷を測定するとともに演算し、テストベンチでのマップに相当する各所定区域の負荷頻度を求め記憶する。一定時間毎のマップの負荷頻度とテストベンチでのマップの潤滑油中のすすの変化量より、実機の一定時間内（例えば１０時間）のすすの変化量を演算する。制御部は、実機の一定時間内（例えば１０時間）に潤滑油中に蓄積されるすす量を演算して求めるとともに、前回までのすす量を累積して潤滑油中に蓄積される蓄積すす量を求め、これを閾値と比較して潤滑油の劣化度を演算するとともに、何時間後に閾値に到達するか予測し、表示する。これにより、第１発明と同様な効果が得られるとともに、テストベンチ及び実機でのデータを各所定区域に纏めることにより、制御部の演算が簡略化されるとともに迅速になり、かつ、データの収集が容易になる。
【００１０】
予測装置の第６の発明では、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、エンジンの負荷を検出する負荷センサと、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するすす量記憶手段と、予めテストベンチでエンジンに急速加速を与えて駆動し、加速の大きさにより潤滑油に入る回数当たりのすす量を求めて記憶する急速加速時すす量記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、エンジン回転速度センサからの信号を受けて、エンジンにかかる急速加速の大きさと頻度を演算して記憶する急速加速頻度記憶部と、すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間の変動の少ない時のすすの増加量を演算するとともに、急速加速すす量記憶部が記憶する予め測定したテストベンチでの単位時間当たりのすすの増加量と、急速加速頻度記憶部が記憶する急速加速の大きさと頻度とから急速加速時のすすの増加量を演算し、かつ、両すす量を加算して設定された期間のすすの増加量を算出するすす量演算手段と、得られたすすの増加量を積算し、すすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、テストベンチにて、例えばエンジンの回転速度及びエンジンの負荷をそれぞれ一定にして一定時間連続運転し、潤滑油中のすすの変化量、及び、予めテストベンチでエンジンに急速加速を与えて駆動し、潤滑油に入る量を回数当たりのすす量を求めて記憶する。この変動の少ないエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定にしている組み合わせをそれぞれ換えてテストし、各組み合わせの潤滑油中のすすの変化量を測定する。また、変動の多いエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を組み合わせをそれぞれ換えてテストし、各組み合わせの潤滑油中の急速加速時すすの変化量を測定する。この両すす量を制御部（コンピュータ）に記憶させるとともに、制御部を実機に搭載する。次に、実機のエンジンの回転速度及びエンジンの負荷を一定時間毎に計測し、稼働中の変動の少ない負荷頻度、及び、急速加速時の負荷頻度を演算するとともに記憶する。この一定時間毎の負荷頻度と、急速加速時の負荷頻度によるテストベンチでの潤滑油中のすすの変化量より、実機の一定時間内（例えば１０時間）のすすの変化量を演算する。制御部は、実機の一定時間内（例えば１０時間）に潤滑油中に蓄積されるすす量を演算して求めるとともに、前回までのすす量を累積して潤滑油中に蓄積される蓄積すす量を求め、これを閾値と比較して潤滑油の劣化度を演算するとともに、何時間後に閾値に到達するか予測し、表示する。また、必要に応じて警報を発する。これにより、変動の少ないエンジンの回転速度及びエンジンの負荷により生ずるすす量より、さらに多いすす量を発生する変動の多いエンジンの回転速度及びエンジンの負荷により生ずるすす量を加算することにより、より正確な潤滑油のすす量が予測できるとともに、すす量を予測する精度が向上し、エンジンの摩耗が増大し破損する等の不具合がなくなる。また、エンジンの回転速度及びエンジンの負荷に合わせたテストベンチでのすすの変化量のデータを用いることにより、すす変化量を予測する精度が向上し、実機の使用状況が変わっても正確に予測できるので、潤滑油を適切な交換時期に交換でき、エンジンの保守が確実になるという効果がある。
【００１１】
予測装置の第７の発明では、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測装置において、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、エンジンの負荷を検出する負荷センサと、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶する全酸価記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、全酸価記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算する全酸価演算手段と、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するすす量記憶手段と、エンジン回転速度センサ及び負荷センサからの信号を受けてエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し記憶する負荷頻度演算手段と、すす量記憶手段が記憶する予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度演算手段が記憶する負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算する全すす量演算手段と、得られた増加量を積算し全酸価の増加量の和及びすすの増加量の和のうちのいずれかが閾値を所定時間後に越えることを表示する表示手段とからなることを特徴とする。
上記構成により、予測装置の第１の発明及び予測装置の第４の発明とから構成されている。これにより、全酸価及びすす量のうちのいずれかが閾値を所定時間後に越えることを表示することにより、より正確に潤滑油の劣化を予測することができる。
【００１２】
本発明に係るエンジン潤滑油の交換時期の予測方法の第１の発明は、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶するとともに、エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算するとともに記憶し、予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、エンジンに作用する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算し、得られた増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示することを特徴とする。
上記方法により、予測装置の第１の発明と同様な効果がえられる。
【００１３】
予測方法の第２の発明は、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、エンジンの回転速度及び負荷をそれぞれ所定区分に分割し、その各所定区域に対応したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予めテストベンチで測定したのをマップに記憶するとともに、エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用する設定された期間のエンジンの負荷頻度を演算しテストベンチでのマップと同一のマップに記憶し、予め測定したテストベンチでの単位時間当たりの全酸価の増加量のマップと、負荷頻度のマップとから設定された期間の全酸価の増加量を演算し、得られた増加量を積算し全酸価の増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示することを特徴とする。
上記方法により、予測装置の第２の発明と同様な効果がえられる。
【００１４】
予測方法の第３の発明は、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するとともに、エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用する設定された期間のエンジンの負荷頻度を演算し、予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算し、得られた増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示することを特徴とする。
上記方法により、予測装置の第４の発明と同様な効果がえられる。
【００１５】
予測方法の第４の発明は、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、テストベンチでのエンジン回転速度と変動の少ない時の負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、予めテストベンチでエンジンに急速加速を与えて駆動し、加速の大きさにより潤滑油に入る回数当たりのすすの増加量とを求めて記憶するとともに、エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度、及び急速加速の大きさと頻度を演算して記憶し、かつ、予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と負荷頻度とから変動の少ない時のすすの増加量、及び、予め測定したテストベンチでの急速加速時の単位時間当たりのすすの増加量と、急速加速時の加速の大きさと頻度とから急速加速時すすの増加量を演算するとともに、両すすの増加量を加算して設定された期間のすすの増加量を算出し、得られたすすの増加量を積算しすすの増加量の和が閾値を所定時間後に越えることを表示することを特徴とする。
上記方法により、予測装置の第６の発明と同様な効果がえられる。
【００１６】
予測方法の第５の発明は、エンジンの回転速度とエンジンに作用する負荷に対応して、エンジンのピストン、クランク軸受、あるいは連結棒用軸受等を潤滑する潤滑油の交換時期を予測するエンジン潤滑油の交換時期の予測方法において、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量を予め測定したのを記憶するとともに、エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算するとともに記憶し、予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりの全酸価の増加量と、エンジンに作用する負荷頻度とから設定された期間の全酸価の増加量を演算し、かつ、テストベンチでのエンジン回転速度と負荷に対応した潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量を予め測定したのを記憶するとともに、エンジン回転速度及び負荷からエンジンに作用するエンジンの設定された期間の負荷頻度を演算し、予め測定したテストベンチでの潤滑油の単位時間当たりのすすの増加量と、負荷頻度とから設定された期間のすすの増加量を演算し、全酸価の増加量の和及びすすの増加量の和のうちのいずれかが閾値を所定時間後に越えることを表示することを特徴とする。
上記方法により、予測装置の第７の発明と同様な効果がえられる。
【００１７】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下に、本発明に係るエンジン潤滑油の交換時期の予測装置及び予測方法の実施例について、図面を参照して詳述する。
図１は本発明のディーゼルエンジンの潤滑装置１０の全体構成図である。
同図において、潤滑油は油圧ポンプ１１によりオイルストレーナ１２を経て吸い込まれ、オイルクーラ１３に送られ冷却される。オイルクーラ１３で冷却された潤滑油は、オイルフィルタ１４により送られて濾過された後、メインギャラリ１５に送られ分配されて、クランクシャフト１６、カムシャフト１７、ロッカアーム１８、あるいはタイミングギヤ１９等の各部を潤滑している。また、ディーゼルエンジンには、燃料噴射ポンプ２０が付設され、その燃料噴射ポンプ２０のラック２１には燃料噴射ポンプ２０からの噴射量を測定するラック等の燃料噴射量測定装置２２（以下、ラック位置センサ２２という）が付設されている。ラック位置センサ２２は制御部３０に接続され、燃料噴射ポンプ２０からエンジンのシリンダに噴射する噴射量を制御部３０に送っている。ラック位置センサ２２からの信号により、エンジンにかかる負荷（負荷トルク）を検出できる。また、ラック位置センサ２２からの信号の単位時間当たりの変化量により、エンジンにかかる急激な負荷を検出することができる。燃料噴射ポンプ２０からの噴射量はラック位置センサ２２で検出したが、その他の電子制御燃料噴射装置では噴射量と相関のある出力相当を用いることができる。
【００１８】
制御部３０には、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ３１、エンジンのメインギャラリ１５の潤滑油の温度を測定する油温センサ３２、エンジンの潤滑油量を検出する潤滑油量センサ３３、潤滑油を全量交換したときを感知して、積算時間を零に戻すリセットスイッチ３４、及び、負荷センサ３５が接続されている。この負荷センサ３５としては、一例として前述のラック位置センサ２２を用いることができる。また、その他の噴射システムにおいても、制御電流を用いることもできる。
【００１９】
次に、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置４０の第１実施例の全酸価を求めて予測する場合について説明する。
制御部３０は、全酸価記憶部４１と、油温記憶部４２と、全酸価補正部４３と、使用負荷頻度演算部４４と、全酸価演算部４５と、全酸価積算部４６と、及び、全酸価表示部４７とから構成されている。
全酸価記憶部４１は、ディーゼルエンジンを予めテストベンチで駆動して、その時の潤滑油の時間当たりの全酸価値を求めて記憶している。このとき、全酸価記憶部４１は、図２に示すように、横軸にエンジンの回転速度Ｎｅを、縦軸に負荷トルクＴｅを取るとともに、エンジンのトルク曲線ＴＣを図示して、その中を区分してマップを構成し、各区分毎に全酸価値を求め、テストベンチ全酸価値マップとして記憶している。例えば、横軸のエンジンの回転速度Ｎｅをｉｎ区分し、また、縦軸の負荷トルクＴｅをｊｎ区分し、各区分のΔＵ（ｉ、ｊ）毎に全酸価値の変化量（ΔＴミリグラム／グラム・時間（以下、ｍｇ／ｇ・ｈ））を求めている。例えば、図示しているように、エンジンの定格出力点Ｔｐが入っている区分ΔＵｎ（ｉｎ、ｊｎ）では３ｍｇ／ｇ・ｈの値を、ΔＵｉ（ｉ、ｊ）では１．７ｍｇ／ｇ・ｈの値を、ΔＵ１（ｉ１、ｊ）では１．２ｍｇ／ｇ・ｈの値を、ベンチテストで求め記憶している。このように、テストベンチでは全区分について全酸価値の変化量を求めている。このテストベンチでの全酸価値は、冷却水の水温を一定（８５℃）、及び潤滑油の油温を一定（１００℃）にし、かつ、各区分毎に一定時間（例えば、２０時間）駆動して求めている。
【００２０】
油温記憶部４２は、建設機械あるいは乗用車等（以下、実機という）に搭載されたディーゼルエンジンの稼働時の潤滑油の油温Ｑを測定し、その測定時毎の油温Ｑを記憶している。このとき、油温記憶部４２は、図３に示すように（図２と同様に）、横軸にエンジンの回転速度Ｎｅを、縦軸に負荷トルクＴｅを取るとともに、エンジンのトルク曲線ＴＣを図示して、その中を区分してマップを構成し、各区分毎に油温Ｑを求め油温マップとして記憶している。例えば、横軸のエンジンの回転速度Ｎｅをｉｎ区分し、また、縦軸の負荷トルクＴｅをｊｎ区分し、各区分のΔＵ（ｉ、ｊ）毎に油温ΔＱｎを求めている。例えば、図示しているように、エンジンの定格出力点が入っている区分ΔＵｎ（ｉｎ、ｊｎ）では、測定の都度の油温ΔＱｎ（例えば、１０２℃、１０３℃、及び１０１℃のごとく）を、また、区分ΔＵｎ（ｉｎ、ｊｎ）では、測定の都度の油温ΔＱｎｉ（例えば、９８℃、９７℃、及び９６℃のごとく）を測定し、一定時間の間でこの値を記憶している。この稼働時の都度の潤滑油の油温ΔＱｎを加算して全加算油温Ｑｔを求めた後に、一定時間の間の油温平均値Ｑｅ（Ｑｅ＝Ｑｔ／測定回数ｎ）を求める。例えば、実機の稼働時間２０ｈ毎の潤滑油の油温平均値Ｑｅを求める。
【００２１】
全酸価補正部４３は、テストベンチの油温と実機での油温との関係により、全酸価値の補正値Δｐｔを求めている。例えば、図４に示すように、横軸にテストベンチの油温Ｍに対する実機での油温Ｑの比ｑｍ（ｑｍ＝Ｑ／Ｍ）を、縦軸に全酸価値の補正値Δｐｔをとり、その補正値を実線Ａｑで示している。例えば、テストベンチ１００℃に対して実機での油温Ｑが１００℃のとき全酸価値の補正値Δｐｔは１．０となり、その比が大きくなれば、全酸価値の補正値Δｐｔは１．０よりも大きくなっている。これにより、テストベンチの各区分毎の全酸価の増加量が補正されて、実機の各区分毎の補正された補正全酸価値ΔＵｔが求められる。全酸価補正部４３は、この全酸価値の補正値Δｐｔを用いてテストベンチ全酸価値マップを補正し、油温記憶部４２に記憶されている油温マップの区分けに相当する、図５に示すような実機全酸価値マップを求める。例えば、エンジンの定格出力点Ｔｐが入っている区分ΔＵｎ（ｉｎ、ｊｎ）では、３ｍｇ／ｇ・ｈの値が２．８ｍｇ／ｇ・ｈに増加するなど補正されている。
【００２２】
使用負荷頻度演算部４４は、実機の稼働時にディーゼルエンジンにかかる負荷の頻度を演算して求めるとともに、記憶している。このとき、使用負荷頻度演算部４４は、図６に示すように（図２と同様に）、横軸にエンジンの回転速度Ｎｅを、縦軸に負荷トルクＴｅを取るとともに、エンジンのトルク曲線ＴＣを図示して、その中を区分してマップを構成し、各区分毎に負荷の頻度Ｗを求めて記憶している。例えば、横軸のエンジンの回転速度Ｎｅをｉｎ区分し、また、縦軸の負荷トルクＴｅをｊｎ区分し、各区分のΔＵ（ｉ、ｊ）毎に負荷の頻度Ｗを求めている。例えば、図示しているように、エンジンの定格出力点が入っている区分ΔＵｎ（ｉｎ、ｊｎ）では、負荷の頻度Ｗを演算し、一定時間の間でこの値を記憶している。この負荷の頻度Ｗより、一定時間（例えば、２０時間）の間に実機での各区分に何時間いたかの各区分の稼働時間Ｈｗ（Ｈｗ＝負荷の頻度Ｗ×サンプリング間隔Ｔｔ）が求められる。使用負荷頻度演算部４４は、実機の稼働時にディーゼルエンジンにかかる負荷の各区分の稼働時間Ｈｗを演算して求めるとともに、負荷別稼働時間マップとして記憶する。例えば、図６に示すようにエンジンの定格出力点Ｔｐが入っている区分ΔＵｎでは、頻度Ｗｎは１５９０回、稼働時間Ｈｗは２．５時間のように求められる。
【００２３】
全酸価演算部４５は、実機の一定の稼働時間の間に、潤滑油に溜まる全酸価値を演算して求める。このとき、全酸価演算部４５は、全酸価補正部４３に記憶されている実機全酸価値マップと、使用負荷頻度演算部４４により求めた所定時間（実機の一定の稼働時間）の負荷別稼働時間マップとから、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる各区分毎の一定稼働時間全酸価値Ｔａを求めるとともに、図７に示すように、一定稼働時間全酸価値マップとして記憶する。例えば、図７に示すようにエンジンの定格出力点Ｔｐが入っている区分ΔＵｎでは、一定稼働時間全酸価値Ｔａは８．０ｍｇ／ｇのように求められる。
全酸価積算部４６は、稼働中のディーゼルエンジンの潤滑油量Ｌａに対して一定時間内の全酸価値Ｔｉを求めるとともに、それまでの一定時間内の全酸価値Ｔｉを累積して累積全酸価値ＴＡＬを求める。このとき、全酸価積算部４６は、全酸価演算部４５が各区分毎に求めて記憶している一定稼働時間全酸価値マップを用いて、実機の一定の稼働時間の間に各区分毎の潤滑油に溜まる一定稼働時間全酸価値Ｔａを積算して一定時間内全酸価値Ｔｉを求めるとともに、今までの一定時間内全酸価値Ｔｉを積算して累積全酸価値ＴＡＬを求める。図８は、横軸に実機の稼働時間を測定時間間隔毎にとり、また、縦軸に累積全酸価値ＴＡＬをとっている。
【００２４】
全酸価表示部４７は、実機の一定の稼働時間毎（例えば、１００時間毎）に、それまでの累積全酸価値ＴＡＬを表示するとともに、累積全酸価値ＴＡＬの許容値である閾値ＴＡＮを表示する。このとき、全酸価表示部４７は、図８に示すように、全酸価積算部４６が求めた累積全酸価値ＴＡＬを実機の一定の稼働時間毎に連続して表示するとともに、累積全酸価値ＴＡＬが閾値ＴＡＮの許容値にどの位の時間（Ｈａｔ）が経過したら到達するかを表示する。これにより、前以て潤滑油の寿命を予測できるとともに、交換する潤滑油を準備することができる。
【００２５】
次に、上記の各構成において、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置４０の第１実施例の全酸価を求めて予測する方法について図９のブロック構成図、及び、図１０、図１１のフローチャート図を用いて説明する。
ステップ１では、制御部３０の全酸価記憶部４１には、テストベンチで各ディーゼルエンジン毎に求められた、図２に示すようなテストベンチ全酸価値マップが初期値として入力されており、全酸価記憶部４１は記憶している。
ステップ２では、作業時のディーゼルエンジンに作用する負荷頻度を把握する。使用負荷頻度演算部４４が、ラック位置センサ２２及びエンジン回転速度センサ３１からの信号により、エンジンにかかる負荷（負荷トルク）を演算するとともに、各区分毎に負荷の頻度Ｗを求めて、図６に示すように負荷頻度マップとして記憶する。また、使用負荷頻度演算部４４は、負荷の頻度Ｗより、一定時間の間に実機での各区分に何時間いたかの稼働時間Ｈｗ（Ｈｗ＝負荷の頻度Ｗ×サンプリング間隔Ｔｔ）を求め、負荷別稼働時間マップとして記憶する。
【００２６】
ステップ３では、作業時のディーゼルエンジンの潤滑油の油温を把握する。油温頻度記憶部４２は、使用負荷頻度演算部４４がエンジンにかかる負荷（負荷トルク）を求めているときの信号を受け、油温センサ３２からの信号により、ディーゼルエンジンの潤滑油の油温を測定するとともに、各区分毎に油温（油温平均値Ｑｅでも良い）を求めて、図３に示すように油温マップとして記憶する。
ステップ４では、作業時のディーゼルエンジンの潤滑油の油温に応じた作業時の潤滑油の全酸価値を求める。全酸価補正部４３は、テストベンチの油温と実機での油温との関係により全酸価値の補正値Δｐｔを求め、全酸価記憶部４１が記憶しているテストベンチ全酸価値マップを補正し、油温頻度記憶部４２に記憶されている油温頻度マップの区分けに相当する実機全酸価値マップを求める。これにより、テストベンチの各区分毎の全酸価値が補正されて、実機の各区分毎の補正された補正全酸価値が求められる。
【００２７】
ステップ５では、実機の一定の稼働時間の間に、潤滑油に溜まる各区分毎の全酸価値Ｔａを演算して求める。全酸価演算部４５は、全酸価補正部４３に記憶されている実機全酸価値マップと、使用負荷頻度演算部４４により求めた所定時間の負荷別稼働時間マップとから、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる各区分毎の一定稼働時間全酸価値Ｔａを求め、一定稼働時間全酸価値マップとして記憶する。
ステップ６では、稼働中のディーゼルエンジンの潤滑油量Ｌａに対して一定時間内の全酸価値Ｔｉを求めるとともに、それまでの一定時間内の全酸価値Ｔｉを累積して累積全酸価値ＴＡＬを求める。全酸価積算部４６は、全酸価演算部４５が各区分毎に求めて記憶している一定稼働時間全酸価値マップを用いて、各区分を積算して一定時間内全酸価値Ｔｉを求めるとともに、今までの一定時間内全酸価値Ｔｉを積算して累積全酸価値ＴＡＬを求める。
【００２８】
ステップ７では、ディーゼルエンジンの潤滑油が補給されたか、否かを判定している。制御部３０は潤滑油量センサ３３からの信号を受けて、エンジンの潤滑油量が補給されたか、否か、及び、補給量Ｌｎを検出する。
ステップ７でエンジンの潤滑油量が補給されなかった場合には、ステップ８に行く。
ステップ８では、補給される前のエンジンの潤滑油量Ｌａに対する累積全酸価値ＴＡＬの比が許容値である閾値ＴＡＮに対して大きいか、否かを判定するとともに、累積全酸価値ＴＡＬが閾値ＴＡＮの許容値にどの位の時間が経過したら到達するかを表示する。これにより、全酸価値による潤滑油の劣化が判定できる。表示したらステップ２に戻る。
ステップ７でエンジンの潤滑油量が補給された場合には、ステップ９に行く。
【００２９】
ステップ９では、制御部３０は補給される前のエンジンの潤滑油量Ｌａと補給量Ｌｎとを加算したエンジンの潤滑油の総油量ＬＡに対する補給される前のエンジンの潤滑油量Ｌａにより、累積全酸価値ＴＡＬ（点Ｚｔ）を補正して補正累積全酸価値Ｔａｉを求める。この補正累積全酸価値Ｔａｉは、図８に示すように、点Ｙｔ（点線の丸）で示される。
ステップ１０では、補給された後のエンジンの潤滑油の総油量ＬＡに対する補正累積全酸価値Ｔａｉの比が許容値である閾値ＴＡＮに対して大きいか、否かを判定するとともに、補正累積全酸価値Ｔａｉが閾値ＴＡＮの許容値にどの位の時間が経過したら到達するかを表示する。これにより、全酸価値による潤滑油の劣化が判定できる。
ステップ１１では、この補正累積全酸価値Ｔａｉは全酸価積算部４６に伝達され、従来の累積全酸価値ＴＡＬから補正累積全酸価値Ｔａｉに置換され、その稼働時のデータとして用いられる。ステップ１０が求められ、表示したらステップ２に戻る。
上記の測定は一定間隔のトリガ信号により、エンジンの回転速度、負荷及び油温を測定してそれぞれ全酸価及びすす量を求めるとともに、その測定間隔を一定の実機の稼働時間内（例えば、１０時間）に纏めて積算し、その実機の一定の稼働時間内（例えば、１０時間）の全酸価及びすす量をさらに累積して所定間隔時間（例えば、１００時間）で表示するようにしている。
【００３０】
次に、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置４０の第２実施例のすす量を求めて予測する場合について説明する。なお、第１実施例と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。
制御部５０は、すす量記憶部５１と、急速加速すす量記憶部５２と、使用負荷頻度演算部４４と、急速加速頻度記憶部５３と、すす量演算部５４と、すす量積算部５５と、及び、すす表示部５６とから構成されている。
すす量記憶部５１は、全酸価値のときと同様に、ディーゼルエンジンを予めテストベンチで駆動して、その時の潤滑油に入る時間当たりのすす量を求めて記憶している。このとき、すす量記憶部５１は、図１２に示すように、横軸にエンジンの回転速度Ｎｅを、縦軸に負荷トルクＴｅを取るとともに、エンジンのトルク曲線ＴＣを図示して、その中を区分してマップを構成し、各区分毎に潤滑油に入る時間当たりのすす量Ｓｏｔを求め、テストベンチすす量マップとして記憶している。例えば、横軸のエンジンの回転速度Ｎｅをｉｎ区分し、また、縦軸の負荷トルクＴｅをｊｎ区分し、各区分のΔＵ（ｉ、ｊ）毎にすす量の変化量（ΔＳｗｔ％／時間ｈ）を求めている。例えば、図示しているように、エンジンの定格出力点が入っている区分ΔＵｎ（ｉｎ、ｊｎ）では０．５ｗｔ％／時間ｈの値を、ΔＵｉ（ｉ、ｊ）では０．４ｗｔ％／時間ｈの値を、ΔＵ１（ｉ１、ｊ）では０．３ｗｔ％／時間ｈの値を、ベンチテストで求め記憶している。このように、テストベンチでは全区分についてすす量の変化量を求めている。このテストベンチでのすす量は、冷却水の水温を一定（８５℃）、及び潤滑油の油温を一定（１００℃）にし、かつ、各区分毎に一定時間（例えば、２０時間）駆動して求めている。なお、上記実施例では、全酸価値のときに対して各区分のΔＵ（ｉ、ｊ）は変更しても良いが、全酸価値のときと同様にするとベンチテスト時のデータが容易に収集できる。
【００３１】
急速加速すす量記憶部５２は、ディーゼルエンジンを予めテストベンチで急速加速を与えて駆動し、その時の潤滑油に入る量を回数当たりのすす量で求めて記憶している。例えば、加速の大きさは加速期間、すなわち回転速度が安定するまでの時間で表し、図１３に示すように、加速期間と加速回数当たりのすすの量の相関を求め記憶する。図１３は、横軸に加速期間、すなわち回転速度が安定するまで時間をとり、縦軸に所定加速回数当たりのすすの混入量をとっている。
例えば、加速期間Ｚａでは、加速回数１００回当たりのすす量Ｓｏａであるような実線Ｘａを求めてテストベンチ急速加速すす量マップとして記憶する。
【００３２】
急速加速頻度記憶部５３は、実機の稼働時にディーゼルエンジンにかかる急速加速時の負荷の頻度を演算して求めるとともに、記憶している。このとき、急速加速頻度記憶部５３は、エンジン回転速度センサ３１の変化を捉え、回転が上昇し始めてから落ち着くまでの時間を求めて、この加速期間に対する頻度を一定期間測定し加速頻度として記憶する。
【００３３】
すす量演算部５４は、実機の一定の稼働時間の間に、潤滑油に溜まるすす量を演算して求める。このとき、すす量演算部５４は、すす量記憶部５１に記憶されているテストベンチすす量マップと、使用負荷頻度演算部４４により求めた所定時間（実機の一定の稼働時間）の負荷別稼働時間マップとから、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる各区分毎の一定稼働時間すす量Ｓｔａを求める。また、すす量演算部５４は、急速加速すす量記憶部５２に記憶されているテストベンチ急速加速すす量と、急速加速頻度記憶部５３に記憶されている急速加速頻度グラフとから、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる各区分毎の一定稼働時間内急速加速時すす量Ｓｔｂを求める。
また、すす量演算部５４は、各区分毎の一定稼働時間すす量と一定期間の稼働時頻度マップより求めたすす量Ｓｔａと、一定稼働時間内急速加速時すす量Ｓｔｂを加算して、一定時間内の全すす量Ｓｔｏを求める。
【００３４】
すす量積算部５５は、稼働中のディーゼルエンジンの潤滑油量Ｌａに対して一定時間内に潤滑油に入る全すす量ＳＴｏと、それまでの一定時間内の全すす量ＳＴｏを累積して累積全すす量ＳＴＴを求める。その例として図１４に示す。
【００３５】
すす表示部５６は、実機の一定の稼働時間毎（例えば、１００時間毎）に、それまでの累積全すす量ＳＴＴを表示するとともに、累積全すす量ＳＴＴの許容値である閾値Ｓｏｏｔを表示する。このとき、すす表示部５６は、図１４に示すように、すす量積算部５５が求めた累積全すす量ＳＴＴを実機の一定の稼働時間毎に連続して表示するとともに、累積全すす量ＳＴＴが閾値Ｓｏｏｔの許容値にどの位の時間（Ｈａｓ）が経過したら到達するかを表示する。これにより、前以て潤滑油の寿命を予測できるとともに、交換する潤滑油を準備することができる。
【００３６】
次に、上記の各構成において、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置４０の第２実施例のすす量を求めて予測する方法について図１５のブロック構成図、及び図１６、図１７のフローチャート図を用いて説明する。
ステップ１１では、制御部３０のすす量記憶部５１及び急速加速すす量記憶部５２には、テストベンチで各ディーゼルエンジン毎に求められた、図１２及び図１３に示すような、テストベンチすす量マップと、テストベンチ急速加速とすす混入量の相関とが初期値として入力されており、すす量記憶部５１及び急速加速すす量記憶部５２は記憶している。
【００３７】
ステップ１２では、作業時のディーゼルエンジンに作用する負荷頻度を把握する。使用負荷頻度演算部４４が、ラック位置センサ２２及びエンジン回転速度センサ３１からの信号により、エンジンにかかる負荷（負荷トルク）を演算するとともに、各区分毎に負荷の頻度Ｗを求めて、図６に示すように負荷頻度マップとして記憶する。また、使用負荷頻度演算部４４は、負荷の頻度Ｗより、一定時間の間に実機での各区分に何時間いたかの稼働時間Ｈｗ（Ｈｗ＝負荷の頻度Ｗ×サンプリング間隔Ｔｔ）を求め、実機の稼働時にディーゼルエンジンにかかる負荷の稼働時間Ｈｗを負荷別稼働時間マップとして演算して求めるとともに記憶する。
【００３８】
ステップ１３では、作業時のディーゼルエンジンに作用する急速加速時の頻度を把握する。急速加速頻度記憶部５３は、エンジン回転速度センサ３１からの信号により、回転が上昇し始めてから安定するまでの時間を求めて、ある一定期間の頻度を求め、加速頻度グラフとして急速加速頻度記憶部５３に記憶する。
【００３９】
ステップ１４では、実機の一定の稼働時間の間に、速度に変動があまりないときの通常運転時の潤滑油に溜まるすす量を演算して求める。すす量演算部５４は、すす量記憶部５１に記憶されているテストベンチすす量マップと、使用負荷頻度演算部４４により求めた所定時間（実機の一定の稼働時間）の負荷別稼働時間マップとから、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる各区分毎の一定稼働時間すす量Ｓｔａを求める。
ステップ１５では、実機の一定の稼働時間の間に急激に加速されたとき、潤滑油に溜まるすす量を演算して求める。すす量演算部５４は、急速加速すす量記憶部５２に記憶されているテストベンチの急速加速期間と混入すす量の相関と、急速加速頻度記憶部５３に記憶されている急速加速時頻度グラフとから、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる一定稼働時間内急速加速時すす量Ｓｔｂを求める。
ステップ１６では、実機の一定の稼働時間の間に潤滑油に溜まる実機一定稼働時間すす量を演算して求める。すす量演算部５４は、各区分毎の一定稼働時間すす量Ｓｔａと一定稼働時間内急速加速時すす量Ｓｔｂを加算して、各区分毎に潤滑油に入る量を実機一定稼働時間すす量Ｓｔｏとして求める。
【００４０】
ステップ１７では、すす量積算部５５は、稼働中のディーゼルエンジンの潤滑油量Ｌａに対して一定時間内に潤滑油に入る全すす量ＳＴｏと、それまでの一定時間内の全すす量ＳＴｏを累積積算して累積全すす量ＳＴＴを求める。すす量積算部５５は、すす量演算部５４が各区分毎に求めて記憶している実機一定稼働時間すす量マップを用いて、実機の一定の稼働時間の間に各区分毎の潤滑油に溜まる実機一定稼働時間すす量Ｓｔｔを積算して一定時間内の全すす量ＳＴｏを求めるとともに、今までの一定時間内の全すす量ＳＴｏを積算して累積全すす量ＳＴＴを求める。
【００４１】
ステップ１８では、ディーゼルエンジンの潤滑油が補給されたか、否かを判定している。制御部３０は潤滑油量センサ３３からの信号を受けて、エンジンの潤滑油量が補給されたか、否か、及び、補給量Ｌｎを検出する。
ステップ１８でエンジンの潤滑油量が補給されなかった場合には、ステップ１９に行く。
ステップ１９では、補給される前のエンジンの潤滑油量Ｌａに対する累積全すす量ＳＴＴの比が許容値である閾値Ｓｏｏｔをに対して大きいか、否かを判定するとともに、累積全すす量ＳＴＴが閾値Ｓｏｏｔの許容値にどの位の時間が経過したら到達するかを表示する。
ステップ１７でエンジンの潤滑油量が補給された場合には、ステップ２０に行く。
【００４２】
ステップ２０では、制御部３０は補給される前のエンジンの潤滑油量Ｌａと補給量Ｌｎとを加算したエンジンの潤滑油の総油量ＬＡに対する補給される前のエンジンの潤滑油量Ｌａにより、累積全すす量ＳＴＴを補正して補正累積全すす量ＳＴｎを求める。この補正累積全すす量ＳＴｎは、図１４に示すように、点Ｙｓで示される。
ステップ２１では、補給された後のエンジンの潤滑油の総油量ＬＡに対する累積全すす量ＳＴＴの比が許容値である閾値Ｓｏｏｔに対して大きいか、否かを判定するとともに、補正累積全すす量ＳＴｎが閾値Ｓｏｏｔの許容値にどの位の時間が経過したら到達するかを表示する。これにより、すすによる潤滑油の劣化が判定できる。
ステップ２２では、補正累積全すす量ＳＴｎはすす量積算部５５に伝達され、従来の累積全すす量ＳＴＴから補正累積全すす量ＳＴｎに置換され、その稼働時のデータとして用いられる。ステップ２１が求められ、表示したらステップ２に戻る。
上記、第１実施例及び第２実施例では、演算部と積算部とは区分して説明しているが、同一の演算部で行ってもよいことは言うまでもない。
【００４３】
次に、エンジン潤滑油の交換時期の予測装置６０の第３実施例の全酸価及びすす量を求めて、いずれかが閾値に到達することを判断して予測する場合について説明する。なお、第１実施例と同一部品には同一符号を付して説明は省略する。制御部６０は、第１実施例の全酸価を求めて予測する場合の制御部３０の全酸価記憶部４１と、油温記憶部４２と、全酸価補正部４３と、使用負荷頻度演算部４４と、全酸価演算部４５と、及び、全酸価積算部４６と、また、第２実施例のすす量を求めて予測する場合の制御部５０のすす量記憶部５１と、急速加速すす量記憶部５２と、急速加速頻度記憶部５３と、すす量演算部５４と、及び、すす量積算部５５とからなるとともに、全酸価表示部４７とすす表示部５６とを合わせた表示部６１とからなる。
【００４４】
上記構成において、表示部６１は、全酸価積算部４６及びすす量積算部５５が求めた全酸価値及びすす量を表示部６１に表示するとともに、全酸価値及びすす量のいずれかが何時間後に閾値に到達することを判断して予測する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディーゼルエンジンの潤滑装置の全体構成図である。
【図２】本発明のテストベンチでのエンジンの潤滑油の全酸価を示すマップ図である。
【図３】本発明の実機作業時のエンジンの潤滑油の油温の一例を示すマップ図である。
【図４】テストベンチでのエンジンの潤滑油の油温に対する実機での油温の比と、全酸価の補正値との関係を説明する図である。
【図５】本発明の実機作業時のエンジンの潤滑油の全酸価を示すマップ図である。
【図６】本発明の実機作業時のエンジンの負荷別駆動時間を示すマップ図である。
【図７】本発明の実機作業時の一定稼働時間のエンジンの潤滑油の全酸価を示すマップ図である。
【図８】本発明の全酸価を求めて閾値と比較して予測する全酸価表示部を示す図である。
【図９】本発明のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第１実施例の全酸価を求めて予測するブロック構成図である。
【図１０】本発明のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第１実施例の全酸価を求めて予測するフローチャート図である。
【図１１】本発明のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第１実施例の全酸価を求めて予測するフローチャート図である。
【図１２】本発明のテストベンチでのエンジンの潤滑油に入るすす量を示すマップ図である。
【図１３】本発明のテストベンチでの急速加速時にエンジンの潤滑油に入るすす量を示すグラフ図である。
【図１４】本発明のすす量を求めて閾値と比較して予測するすす表示部を示す図である。
【図１５】本発明のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第２実施例のすす量を求めて予測するブロック構成図である。
【図１６】本発明のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第２実施例のすす量を求めて予測するフローチャート図である。
【図１７】本発明のエンジン潤滑油の交換時期の予測装置の第２実施例のすす量を求めて予測するフローチャート図である。
【符号の説明】
１０…ディーゼルエンジンの潤滑装置、１１…油圧ポンプ、１２…オイルストレーナ、１３…オイルクーラ、１４…オイルフィルタ、１５…メインギャラリ、１６…クランクシャフト、１７…カムシャフト、１８…ロッカアーム、２０…燃料噴射ポンプ、２１…ラック、２２…ラック位置センサ、３０、５０…制御部、３１…エンジン回転速度センサ、３２…油温センサ、３３…油量センサ、３４…リセットスイッチ、３５…負荷センサ、４０…エンジン潤滑油の交換時期の予測装置、４１…全酸価記憶部、４２…油温記憶部、４３…全酸価補正部、４４…使用負荷頻度演算部、４５…全酸価演算部、４６…全酸価積算部、４７…全酸価表示部、５１…すす量記憶部、５２…急速加速すす量記憶部、５３…急速加速頻度記憶部、５４…すす量演算部、５５…すす量積算部、５６…すす表示部。
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１】
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【図２】
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【図９】
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【図１５】
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