JPH0629534B2 - 内燃機関における潤滑油供給状態の検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は内燃機関における潤滑油供給状態の検出装置に
関する。

［背景技術］ 船外機等における潤滑装置の一つとして、燃料と潤滑油
とを別々のタンクに収容し、オイルポンプによって潤滑
油を機関の各部に供給する分離潤滑装置がある。

この分離潤滑装置において、機関に対する潤滑油の供給
が適正に行われない場合には、機関に焼付き等のトラブ
ルを発生し、運転の継続が不可能となる。

従来、機関の潤滑不良によるトラブルの発生を回避すべ
く、オイルタンクの油面レベルを検知し、該油面レベル
が所定レベル以下になる場合に、運転者に警報を発した
り、機関を失火制御する等の方法が提案されている。

しかしながら、上記従来提案されている方法は、オイル
タンク内の油面レベル変化の検知に基づくものであり、
オイルポンプの作動不良、オイルポンプの吐出口に連な
る潤滑油圧送管の閉塞、破損等によって潤滑油の圧送が
停止ないしは不十分となる状態を検知するものでなく、
機関に対する潤滑油の供給状態を確実に検知可能とする
には至っていない。

そこで、本出願人は、機関に対する潤滑油の供給状態を
確実に検知可能とすべく、昭和59年６月28日付けの特許
願において、「潤滑油の吸吸口と吐出口を備えてなるオ
イルポンプと、オイルポンプの吐出口に一端を接続さ
れ、機関の潤滑油供給部に他端を接続されてなる潤滑油
圧送管と、潤滑油圧送管内の検出領域を挟む一方側に配
設される発光部と、潤滑油圧送管内の検出領域を挟む他
方側に配設され、受光量に関連する電気信号を発生する
受光部と、受光部の発生する電気信号によって作動する
作動部とを有してなる内燃機関における潤滑油供給状態
の検出装置」を提案している。

上記既に提案している検出装置によれば、潤滑油の圧送
時には、発光部の発生する検出光が検出領域に存在する
潤滑油によって減衰された状態で受光部に達するのに対
し、潤滑油の非圧送時には、発光部の発生する検出光が
検出領域に存在する空気を経てほとんど減衰されること
なく受光部に達することとなる。従って、この検出装置
は、受光部の受光量が標準値を越える場合にのみ、検出
領域に潤滑油の存在がなかったこと、即ち潤滑油が非供
給状態にあることを検出可能としている。

しかしながら、潤滑油の非圧送時には、必ずしも検出領
域に潤滑油が存在しないばかりでなく、潤滑油の流れが
なく、検出領域に潤滑油が滞留状態で存在する場合もあ
る。即ち、上記既に提案している検出装置は、検出領域
における潤滑油の存在の有無によって、潤滑油の供給状
態を検出するものであるため、検出領域に潤滑油が滞留
状態で存在している場合には、潤滑油が機関に向けて供
給されていないにも拘らず、その非供給状態を検出する
ことが出来ない。

［発明の目的］ 本発明は、潤滑油が潤滑油供給管内を実際に流れている
か否かを検出し、オイルポンプの作動不良、潤滑油供給
管の破損等により発生する機関に対する潤滑油の非供給
状態を確実に検出可能とすることを目的とする。

［発明の構成］ 上記目的を達成するために、本発明は、機関の潤滑油供
給部に潤滑油を供給するための潤滑油供給管の中間部に
検出領域を有して形成した検出室と、検出室の検出領域
を挟む相対する側壁に配設した発光部および受光部と、
潤滑油の非圧送時に検出領域内に位置し、潤滑油の圧送
時に検出領域外に位置する移動体と、発光部が発する検
出光を受光部を介して受光し、検出した受光量が適正受
光量の下限より小、または上限より大であるとき潤滑異
常信号を出力する潤滑異常検出回路とを備えるようにし
たものである。

［発明の作用］ 潤滑油供給管に潤滑油の適正な流れが形成されていな
い場合には、たとえ潤滑油供給管の内部に潤滑油が滞溜
していたとしても、移動体が検出領域にて停留し、発光
部から受光部へ向かう検出光の透過経路を移動体によっ
て遮断することから、受光部の受光量が適正受光量の下
限値より小となり、潤滑異常検出回路が出力する潤滑異
常信号によって、潤滑油の供給状態が適正でないことを
検出可能とする。

潤滑油供給管を流れる潤滑油中に許容できない量の空
気泡が存在する場合には、移動体が検出領域の外部に位
置するとしても、発光部の発する検出光が空気泡を介し
て高い透過率で受光部に達し、受光部の受光量が適正受
光量の上限値より大となり、潤滑異常検出回路が出力す
る潤滑異常信号によって潤滑油の供給状態が適正でない
ことを検出可能とする。

［発明の具体的説明］ 第１図は本発明の第１実施例が適用されてなる船外機を
示す側面図、第２図は同実施例の要部を示す検出系統図
である。

船外機１０は、船体の船尾板１１に取り付け可能とさ
れ、その推進ユニット１２の上部に例えばＶ型４気筒２
サイクルエンジン１３を搭載している。このエンジン１
３における各気筒のクランク室には、各吸気マニホール
ド１４を介して各気化器１５、吸気箱１６が接続されて
いる。

エンジン１３の側面上部にはオイルタンク１７が固定さ
れている。オイルタンク１７内の潤滑油は、吸込管１８
を経てエンジン１３の側面におけるオイルタンク１７の
下方部位に固定されているオイルポンプ１９に流入可能
とされている。

オイルポンプ１９は、例えばプランジャポンプが用いら
れ、エンジン１３のクランク軸に固定されている駆動ギ
アと噛み合う被動ギアの回転下で、そのプランジャをポ
ンプ室内において上下動させることによってポンプ作用
を営む。オイルポンプ１９は、上記ポンプ作用により、
吸込管１８が接続されている吸込口２０を介してオイル
タンク１７から導入した潤滑油を、各吐出口２１に連な
る各潤滑油圧送管２２を介して、各気筒の潤滑油供給部
としての前記各空気マニホールド１４に圧送し、混合気
中に吐出可能としている。なお、各吸気マニホールド１
４において混合気中に吐出された潤滑油は、エンジン１
３の各部を潤滑した後燃焼し、消費されるようになって
いる。

しかして、上記各潤滑油圧送管２２の中間部には、第２
図に示すように、本発明における検出室としての透明体
からなるフロート室２３が形成されている。第２図にお
けるフロート室２３の内部の下部送油空間は検出領域２
４とされている。フロート室２３において、検出領域２
４を挟む一方の側壁には、発光ダイオード等の半導体素
子等からなる発光部２５が配設されている。また、フロ
ート室２３において、検出領域２４を挟む他方の側壁に
は、ホトダイオード、ホトトランジスタ等の半導体素子
等からなる受光部２６が配設されている。受光部２６
は、受光量に関連する電気信号を発生可能としている。
発光部２５と受光部２６は、後に詳述するように制御装
置２７に接続され、制御装置２７は、受光部２６の発生
する電気信号によって作動部２８を作動可能としてい
る。

フロート室２３の内部には本発明における移動体として
のフロート２９が浮動可能に収容されている。フロート
２９は、潤滑油の非圧送時に、重力の作用下で、発光部
２５と受光部２６に挟まれる検出領域２４に停留し、潤
滑油の圧送時に、潤滑油の流れの動圧作用下で浮き上が
り、検出領域２４の外部に位置可能とされている。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は、潤滑油圧送管２２における潤
滑油の流動状態の変化によるフロート２９の変位を示す
状態図である。即ち、潤滑油圧送管２２における潤滑油
の流速が零ないしは所定値以下である場合には、第３図
（Ａ）に示すように、フロート２９が前記検出領域２４
に停留し、発光部２５が発する検出光を該フロート２９
によって遮断し、受光部２６の受光量を第４図に示すよ
うに零とする。他方、潤滑油圧送管２２における潤滑油
の流速が所定値を越える場合には、第３図（Ｂ）に示す
ように、フロート２９が前記検出領域２４の上方に移動
し、発光部２５が発する検出光を、検出領域２４の内部
の潤滑油によって減衰した状態で受光部２６に伝達し、
受光部２６の受光量を第４図に示すように適正受光量の
下限値Ａを越える中程度とする。従って、この実施例に
おいては、受光部２６の受光量が適正受光量の下限値Ａ
より小なる時、潤滑油圧送管２２に適正な潤滑油の流れ
が存在しないこと、即ち潤滑油の供給状態が適正でない
ことを検出可能としている。

第５図（Ａ）、（Ｂ）は、潤滑油圧送管２２を流れる潤
滑油中への空気泡Ｆの混入状態の変化によるフロート２
９の変位を示す状態図である。即ち、潤滑油圧送管２２
を流れる潤滑油中に混入してなる空気泡の混入量が所定
値以上である場合には、第５図（Ａ）に示すように、前
記検出領域２４を多量の空気泡が通過し、発光部２５が
発する検出光を潤滑油の存在によってほとんど減衰する
ことなく、高い透過率で透過し、受光部２６の受光量を
第６図に示すように適正受光量の上限値Ｂを越える大き
な値とする。他方、潤滑油圧送管２２を流れる潤滑油中
に混入してなる空気泡の混入量が所定値より少ない場合
には、第５図（Ｂ）に示すように、前記検出領域２４を
少量の空気泡が通過するのみとなり、発光部２５が発す
る検出光を潤滑油の存在によって減衰した状態で受光部
２６に伝達し、受光部２６の受光量を第６図に示すよう
に適正受光量の上限値Ｂより小とする。従って、この実
施例においては、受光部２６の受光量が適正受光量の上
限値より大なる時にも、潤滑油圧送管２２に適正な潤滑
油の流れが存在しないこと、即ち潤滑油の供給状態が適
正でないことを検出可能としている。

第７図は、上記受光部２６の受光量の変化に応じて作動
する潤滑異常検出回路２７、作動部２８を示す制御系統
図である。潤滑異常検出回路２７は、電源回路３０、電
圧変換回路３１、第１比較回路３２、第２比較回路３
３、出力回路３４を備えており、作動部２８としては、
たとえば警報ブザー３５、警報赤ランプ３６、エンジン
１３のＣＤＩ点火装置の失火回路３７がある。ここで、
上記電源回路３０は発光部２５に接続され、発光部２５
を発光可能とする。また、電圧変換回路３１は、受光部
２６が受光量の変化に応じて出力する電気信号を電圧Ｖ
に変換可能とする。第１比較回路３２は、上記電圧Ｖ
を、前記適正受光量の下限値Ａに相当する第１基準電圧
ＶＡと比較し、電圧Ｖが第１基準電圧ＶＡより小なる
時、潤滑油圧送管２２に潤滑油の適正な流れがないこと
を検知し、出力回路３４が出力する潤滑異常信号によっ
て作動部２８を作動し、エンジン１３の運転者にこの異
常状態の発生を警告可能とする。また、第２比較回路３
３は、上記電圧Ｖを、前記適正受光量の上限値Ｂに相当
する第２基準電圧ＶＢと比較し、電圧Ｖが第２基準電圧
ＶＢより大なる時、潤滑油圧送管２２を流れる潤滑油中
に許容できない空気泡が存在することを検知し、出力回
路３４が出力する潤滑異常信号によって、作動部２８を
作動し、エンジン１３の運転者にこの異常状態の発生を
警告可能とする。

即ち、上記実施例によれば、潤滑油圧送管２２に潤滑油
の適正な流れが形成されていない場合には、たとえ潤滑
油圧送管２２の内部に潤滑油が滞留していたとしても、
フロート２９が検出領域２４に停留し、発光部２５から
受光部２６へ向かう検出光の透過経路をフロート２９に
よって遮断することから、受光部２６の受光量が適正受
光量の下限値Ａより小となり、潤滑異常検出回路２７を
介して作動部２８を作動し、潤滑油の供給状態が適正で
ないことを警告可能とする。また、潤滑油圧送管２２を
流れる潤滑油中に許容できない量の空気泡が存在する場
合には、フロート２９が検出領域２４の外部に位置する
としても、発光部２５の発光する検出光が空気泡を介し
て高い透過率で受光部２６に達し、受光部２６の受光量
が適正受光量の上限値Ｂより大となり、潤滑異常検出回
路２７を介して作動部２８を作動し、潤滑油の供給状態
が適正でないことを警告可能とする。

なお、上記実施例は、フロート室２３の両側壁に発光部
２５と受光部２６を直接的に配設する場合について説明
した。しかしながら、発光部２５と受光部２６は、フロ
ート室２３の両側壁に光伝送管を介在する状態で配設す
るものであってもよい。

第８図は本発明の第２実施例を示す断面図、第９図は第
８図のIX−IX線に沿う断面図である。

この第２実施例においては、潤滑油圧送管４０の中間部
に透明体からなる検出室４１を配設している。検出室４
１は、検出領域４２を形成し、相対向する一方の側壁に
発光部４３を配設し、他方の側壁に受光部４４を配設し
ている。検出室４１の内部には、潤滑油圧送管４０の流
入口４０Ａに対向し、ばね４５によって背面支持されて
いる移動体４６が収容されている。移動体４６は、潤滑
油の非圧送時に、ばね４５の弾発力作用下で発光部４３
と受光部４４に挟まれる検出領域４２に位置し、潤滑油
の圧送時に、流入口４０Ａから流入する潤滑油の動圧作
用下で検出領域４２の外部に移動する。

従って、潤滑油圧送時４０に潤滑油の適正な流れが形成
されていない場合には、たとえ潤滑油圧送管４０の内部
に潤滑油が滞留していたとしても、移動体４６が検出領
域４２に停留し、発光部４３から受光部４４へ向かう検
出光の透過経路を移動体４６によって遮断することか
ら、受光部４４の受光量が適正受光量の下限値より小と
なり、潤滑油の供給状態が適正でないことを検出可能と
する。また、潤滑油圧送管４０を流れる潤滑油中に許容
できない量の空気泡が存在する場合には、移動体４６が
検出領域４２の外部に位置するとしても、発光部４３の
発する検出光が空気泡を介して高い透過率で受光部４４
に達し、受光部４４の受光量が適正受光量の上限値より
大となり、潤滑油の供給状態が適正でないことを検出可
能とする。

第１０図は本発明の第３実施例を示す断面図、第１１図
は第１０図のXI−XI線に沿う断面図である。

この第３実施例においては、潤滑油圧送管５０の中間部
に透明体からなる検出室５１を配設している。検出室５
１は、検出領域５２を形成し、相対向する一方の側壁に
発光部５３を配設し、他方の側壁に受光部５４を配設し
ている。検出室５１の内部には、潤滑油圧送管５０の流
入口５０Ａに対する鉛直上方に位置する可撓性の移動体
５５が収容されている。移動体５５は、潤滑油の非圧送
時に、自重によって垂下して、発光部５３と受光部５４
に挟まれる検出領域５２に位置し、潤滑油の圧送時に、
流入口５０Ａから流入する潤滑油の動圧作用下で検出領
域５２の外部に移動する。

従って、潤滑油圧送管５０に潤滑油の適正な流れが形成
されていない場合には、たとえ潤滑油圧送管５０の内部
に潤滑油が滞留していたとしても、移動体５５が検出領
域５２に停留し、発光部５３から受光部５４へ向かう検
出光の透過経路を移動体５５によって遮断することか
ら、受光部５４の受光量が適正受光量の下限値より小と
なり、潤滑油の供給状態が適正でないことを検出可能と
する。また、潤滑油圧送管５０を流れる潤滑油中に許容
できない量の空気泡が存在する場合には、移動体５５が
検出領域５２の外部に位置するとしても、発光部５３の
発する検出光が空気泡を介して高い透過率で受光部５４
に達し、受光部５４の受光量が適正受光量の上限値より
大となり、潤滑油の供給状態が適正でないことを検出可
能とする。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、潤滑油が潤滑油供給管
内を実際に流れているか否かを検出し、オイルポンプの
作動不良、潤滑油供給管の破損等により発生する機関に
対する潤滑油の非供給状態を確実に検出することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例が適用されてなる船外機を
示す側面図、第２図は同実施例の要部を示す検出系統
図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は潤滑油圧送管における潤滑
油の流動状態の変化によるフロートの変位を示す状態
図、第４図は潤滑油圧送管における潤滑油の流動状態の
変化と受光部の受光量との関係を示す線図、第５図
（Ａ）、（Ｂ）は潤滑油圧送管を流れる潤滑油中への空
気泡の混入状態の変化によるフロートの変位を示す状態
図、第６図は潤滑油圧送管を流れる潤滑油中への空気泡
の混入量の変化と受光部の受光量との関係を示す線図、
第７図は同実施例の制御系統図、第８図は本発明の第２
実施例を示す断面図、第９図は第８図のIX−IX線に沿う
断面図、第１０図は本発明の第３実施例を示す断面図、
第１１図は第１０図のXI−XI線に沿う断面図である。 １３……エンジン、１４……吸気マニホールド、１９…
…オイルポンプ、２０……吸込口、２１……吐出口、２
２、４０、５０……潤滑油圧送管、２３……フロート
室、２４、４２、５２……検出領域、２５、４３、５３
……発光部、２６、４４、５４……受光部、２７……潤
滑異常検出回路、２８……作動部、２９……フロート、
４１、５１……検出部、４６、５５……移動体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の潤滑油供給部に潤滑油を供給するた
   めの潤滑油供給管の中間部に検出領域を有して形成した
   検出室と、検出室の検出領域を挟む相対する側壁に配設
   した発光部および受光部と、潤滑油の非圧送時に検出領
   域内に位置し、潤滑油の圧送時に検出領域外に位置する
   移動体と、発光部が発する検出光を受光部を介して受光
   し、検出した受光量が適正受光量の下限より小、または
   上限より大であるとき潤滑異常信号を出力する潤滑異常
   検出回路とを備えることを特徴とする内燃機関における
   潤滑油供給状態の検出装置。