Você pode fazer o seguinte para quaisquer parâmetros anuláveis.
oleDBCmd.Parameters.Add(new OracleParameter("to_dt", OracleType.NVarChar));
if(string.IsNullOrEmpty(toDateStr)) {
oleDBCmd.Parameters["to_dt"].Value = DBNull.Value;
} else {
oleDBCmd.Parameters["to_dt"].Value = toDateStr;
}
oleDBCmd.Parameters["to_dt"].Direction = ParameterDirection.Input;
Dessa forma, você não está contando com string -> conversão nula pelo adaptador oracle.
Editar:Se isso não resolver o problema, é mais provável que seja uma incompatibilidade entre os tipos, verifique NVarChar vs VarChar
