CN114509103A - 车辆部件的寿命预测装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆部件的寿命预测装置。在制造了旋转电机后，测量定子与转子之间的干扰裕量，并且将测量的值作为容许极限值存储在寿命预测装置的存储器中。所述寿命预测装置根据所述旋转电机的工作状态量计算所述旋转电机的轴承部的磨损量，并且基于计算的所述值和存储在所述存储器中的所述容许极限值判定所述旋转电机是否达到寿命的终点并需要维护。

Description

车辆部件的寿命预测装置

技术领域

本发明涉及一种车辆部件的寿命预测装置，其预测由于诸如磨损和疲劳等老化劣化导致的车辆部件的寿命。

背景技术

在车辆中，构成车辆的车辆部件的寿命和剩余寿命可以根据其使用状况来预测，并且在寿命终止前可以发出修理和替换通知。日本未审查专利申请公开第2019-183823号(JP 2019-183823 A)公开了基于车辆的使用环境、气候和从制造时起的部件特性的变化来预测车辆部件的寿命。

发明内容

顺便说一下，由于尺寸形状或材料的加工变化，车辆部件在老化劣化的耐性方面具有个体差异。另一方面，在预测出比原本预计的更长的寿命的情况下，在修理和替换的通知之前车辆部件可能由于老化劣化而损坏。因此，本领域的寿命预测装置通过假设个体在限度范围内具有对老化劣化的最低耐性来预测寿命，并且在大多数实际使用的车辆部件中，估计出比原本预计更短的寿命。

根据本发明的一个方案的车辆部件的寿命预测装置为预测作为车辆的部件的车辆部件的寿命的装置，并且其包括执行装置和存储装置。这里，指示车辆部件的老化劣化的进行程度的值被定义为劣化度，车辆部件达到寿命的终点时的劣化度的值被定义为劣化度的容许极限值，并且指示每个个体车辆部件的特性的值被定义为个体特性值。在所述寿命预测装置的所述存储装置中预先存储根据作为所述寿命预测装置的寿命预测的目标的所述个体车辆部件的个体特性值的测量结果得到的所述容许极限值的值。所述寿命预测装置中的所述执行装置执行获取所述车辆中的所述车辆部件的工作状态量的获取处理，基于所述工作状态量的值计算所述劣化度的值的计算处理，以及基于所述劣化度和所述容许极限值生成关于所述车辆部件的所述寿命的信息并输出生成的所述信息的输出处理。

所述寿命预测装置中的所述执行装置获取所述车辆部件的所述工作状态量并且根据所述工作状态量计算所述车辆部件的所述劣化度。然后，所述执行装置基于计算的所述劣化度和预先存储在所述存储装置中的所述容许极限值生成关于所述车辆部件的所述寿命的信息并输出生成的信息。所述劣化度指示所述车辆部件的老化劣化的进行程度，并且所述容许极限值指示所述车辆部件达到其寿命的终点时的所述劣化度的值。因此，通过将所述劣化度的当前值与所述容许极限值进行比较，能够预测所述车辆部件的剩余寿命或所述车辆部件达到其寿命的终点的时间等。

在所述寿命预测装置中，存储在所述存储装置中的所述容许极限值的值是根据作为所述寿命预测装置的寿命预测的目标的个体车辆部件的个体特性值的测量结果得到的值。因此，在所述寿命预测装置中，在对老化劣化的耐性方面存在个体差异时，以反映所述个体对老化劣化的耐性的形式生成关于所述寿命的所述信息。因此，利用车辆部件的寿命预测装置，能够提高车辆部件的寿命预测的精度。

在所述车辆部件的所述寿命预测装置中，在输出处理中，可以输出所述车辆部件的维护的必要性判定的结果作为关于所述寿命的所述信息。可以通过将从所述容许极限值减去裕量得到的差值设定为判定阈值来执行所述必要性判定，在所述劣化度的所述值为所述判定阈值以上的情况下，判定需要维护，并且在所述劣化度的所述值小于所述判定阈值的情况下，判定不需要维护。在这种情况下，可以以反映由于加工变化导致的容许极限值中的个体差异的形式执行维护的必要性判定。

即使在发出了所述车辆部件需要维护的通知的情况下，也并非总是处于所述车辆能立刻被带去维护的状态。因此，从判定需要维护直到所述车辆部件实际达到其寿命的终点，需要足够的宽限期。能够通过所述裕量的值将宽限期的长度进行一定程度的调整。然而，即使在所述裕量的值为固定的情况下，当在做出需要维护的判定后的老化劣化的进行速度(即车辆部件的劣化度的增加速度)高时，宽限期缩短。另一方面，所述裕量可以是基于所述劣化度的增加速度设定的可变值，作为与增加速度小时相比在增加速度大时增大的值。在做出需要维护的判定之前的劣化度的增加速度高的情况下，很有可能在此之后的劣化度的增加速度持续高。因此，如上所述，在可变地设定裕量的情况下，能够容易地确保足够的宽限期。

在混合动力车辆和电动车辆中，安装有旋转电机作为驱动源。在这样的旋转电机中，转子的轴承部可能会磨损并且转子可能与定子干扰。在作为寿命预测的目标的车辆部件是旋转电机的情况下，使用所述旋转电机的所述转子的所述轴承部的磨损量作为所述劣化度，使用所述旋转电机的所述转子与所述定子之间的干扰裕量作为个体特性值，上述所述寿命预测装置能够被配置为预测直到所述转子与所述定子干扰为止的所述旋转电机的寿命的装置。

即使在所述车辆部件的工作条件相同的情况下，在老化劣化的进行速度(即劣化度的增加速度)方面可能发生由于加工变化导致的个体差异。在所述寿命预测装置被配置为如下的情况下，所述寿命预测装置可以反映在劣化度的计算中，其反映劣化度的增加速度中的个体差异。即，在所述寿命预测装置中，所述个体特性值可以包括用于计算所述容许极限值的容许极限值计算所用的特性值和用于计算所述劣化度的劣化度计算所用的特性值，在所述车辆部件被组装到所述车辆中之前测量的劣化度计算所用的所述特性值的值可以被预先存储在所述存储装置中，并且可以基于工作状态量和劣化度计算所用的特性值来执行计算处理中的劣化度的计算。例如，在预测由于所述转子的所述轴承部的磨损导致转子干扰定子为止的磁铁埋入式旋转电机的寿命的情况下，可以使用所述旋转电机的转子的轴承部的磨损量作为劣化度，可以使用所述旋转电机的定子与所述转子之间的干扰裕量作为容许极限值计算所用的特性值，并且可以使用所述转子的机械不平衡量和设置在所述转子上的磁极之间的磁通密度的变化量作为劣化度计算所用的所述特性值。

附图说明

下面将参照附图描述本公开的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的附图标记表示相同的部件，并且其中：

图1是示意性示出根据第一实施例的车辆部件的寿命预测装置的构造的图；

图2是示出在第一实施例中包括作为寿命预测的目标的转子的旋转电机的截面图；

图3是示出由根据第一实施例的寿命预测装置执行的处理的流程图；以及

图4是示出由根据第二实施例的车辆部件的寿命预测装置执行的处理的流程图。

具体实施方式

第一实施例

在下文中，将参照图1到图3详细地描述车辆部件的寿命预测装置的第一实施例。

寿命预测装置的构造

首先，参照图1，将描述其上安装有根据本实施例的寿命预测装置16的混合动力车辆10的驱动系统的构造。发动机11安装在混合动力车辆10上。发动机11经由变速驱动桥12连接至车轮轴13。变速驱动桥12安装有旋转电机14，旋转电机14用作生成传递到车轮轴13的动力的电动机，并且还用作接收从发动机11或车轮轴13传递的动力来生成电力的发电机。同样，混合动力车辆10包括用于车辆控制的电子控制单元15。电子控制单元15控制发动机11和旋转电机14的转矩作为车辆控制的一部分。

根据本实施例的寿命预测装置16安装在混合动力车辆10上。寿命预测装置16被配置作为微型计算机，其包括作为执行装置的计算处理电路17和作为存储装置的存储器18。电子控制单元15连接至寿命预测装置16。寿命预测装置16还连接至混合动力车辆10的仪表盘19。仪表盘19安装有向用户通知车辆部件的维护的警告灯19A。

旋转电机的构造

接下来，将参照图2描述旋转电机14的构造。旋转电机14安装在变速驱动桥12的壳体20内部。

旋转电机14包括固定至壳体20的圆环柱形的定子21和位于定子21的径向上的内侧的转子22。转子22具有由堆叠电磁钢板形成的圆柱形转子芯23和贯穿转子芯23的中心部的转子轴24。转子轴24通过两个轴承25、26而可旋转地被壳体20支撑，两个轴承25、26布置为转子芯23插入在它们之间。此外，形成磁极的多个永久磁体27内嵌在转子芯23中。转子轴24在图中的右侧的部分出联接至混合动力车辆10的动力传递路径。

当旋转电机14向外部输出转矩时，转子轴24在图中转子芯23右侧的部分接收转矩负载。轴承26的内环被压入配合到转子轴24的外周面上，并且这样转矩负载可能导致轴承26与转子轴24的接触面之间发生微小的相对位移。轴承26的内环由硬度显著高于转子轴24的材料形成。因此，转子轴24的外周面主要由于上述接触面之间微小的相对位移而磨损。在下面的说明中，转子轴24的外周面上轴承26被压入配合的部分将被称为转子轴24的轴承部28。随着轴承部28的磨损的进行，转子轴24的轴向摆差增大，并且转子芯23与定子21干扰。即，当轴承部28的磨损量达到转子芯23与定子21干扰的量时，旋转电机14达到其寿命的终点。

根据本实施例的寿命预测装置16被配置作为预测旋转电机14由于轴承部28的磨损而达到其寿命的终点并且警告旋转电机14需要维护的装置。在本实施例中，旋转电机14对应于作为寿命预测的目标的车辆部件。另外，轴承部28的磨损对应于旋转电机14的老化劣化。

关于旋转电机的寿命预测

随后，将描述根据本实施例的寿命预测装置16中的旋转电机14的寿命预测。

在旋转电机14的制造工厂中，针对各个个体制造的旋转电机14测量下面的特性值。即，特性值是定子21的内直径B1、转子芯23的外直径B2、定子21与转子芯23的同轴度B3、转子22的机械不平衡量C1和转子22的磁极之间的磁通密度的变化量C2的参数。由于诸如尺寸形状或材料等加工变化，这些值针对个体旋转电机14而不同。在下面的说明中，这些指示各个旋转电机14的特性的值将被称为个体特性值。

通过从定子21的内直径B1减去转子芯23的外直径B2和定子21与转子芯23的同轴度B3的和得到的差(B1-(B2+B3))是在旋转电机14刚被制造出后的状态下定子21与转子芯23之间的干扰裕量。另一方面，随着转子轴24的轴承部28的外直径由于磨损而减小，定子21与转子芯23的同轴度相应地增大。因此，当轴承部28的外直径由于磨损而减小的量达到在旋转电机14刚被制造出后的状态下定子21与转子芯23之间的干扰裕量时，转子芯23与定子21干扰。在下面的说明中，轴承部28的外径由于磨损而减小的量将被称为轴承部28的磨损量X。在本实施例中，磨损量X是对应于劣化度的参数，劣化度是指示老化劣化的进行程度的值。

在旋转电机14刚被制造出后的状态下的定子21与转子芯23之间的干扰裕量是旋转电机14达到其寿命的终点时的磨损量X的值。在下面的说明中，旋转电机14达到其寿命的终点时的磨损量X的值被描述为磨损量X的容许极限值Z。如上所述，定子21的内直径B1、转子芯23的外直径B2以及定子21与转子芯23的同轴度B3是个体特性值，因此容许极限值Z同样根据各个个体旋转电机14而不同。

以这种方法，B1、B2和B3的测量值用于计算容许极限值Z。在下面的说明中，将用于计算容许极限值X的个体特性值描述为用于容许极限值计算的特性值B。另一方面，C1、C2用于计算磨损量X。在下面的说明中，将用于计算磨损量X的个体特性值描述为用于劣化度计算的特性值C。

然后，在旋转电机14的制造工厂中，利用二维码等表示通过测量个体特性值而得到的容许极限值Z的值和用于劣化度计算的特性值C的表被附接到旋转电机14上，并且旋转电机14被运送。然后，在混合动力车辆10的组装工厂中，当旋转电机14被组装到车辆上时，从附接的表读取容许极限值Z的值和用于劣化度计算的特性值C。然后，读取的值被写入安装在车辆上的寿命预测装置16的存储器18中，车辆中组装有旋转电机14。如上所述，作为寿命预测的目标的个体旋转电机14的容许极限值Z和用于劣化度计算的特性值C在混合动力车辆10的组装时被存储在寿命预测装置16的存储器18中。

另一方面，如上所述，寿命预测装置16预测以这种方法组装的混合动力车辆10中的旋转电机14的寿命，并且在旋转电机14达到其寿命的终点前发出警告。关于寿命预测和警告的处理通过计算处理电路17读取和执行预先存储在存储器18中的程序来执行。

图3示出关于旋转电机14的寿命预测和警告的处理的流程图。当混合动力车辆10起动时，计算处理电路17以预定控制周期重复执行图3中示出的一系列处理。

当当前控制周期内的处理开始时，首先，在步骤S100中，从电子控制单元15读取指示旋转电机14的工作状态的工作状态量A。在本实施例中，旋转电机14的转速A1、定子电流的电流值A2、定子电流的进角量A3、供应到轴承部28的油量A4和油的温度A5的五个值被读取作为工作状态量A。在本实施例的情况下，存储在壳体20中的油通过变速驱动桥12的旋转部件的旋转而分散并且传递到轴承部28。因此，供应到轴承部28的油量A4随变速驱动桥12的输入转速变高而增大。因此，在本实施例中，从变速驱动桥12的输入转速得到供应的油量A4。此外，能够通过在变速驱动桥12上安装油温传感器直接测量温度而得到油的温度A5或基于混合动力车辆10起动后经过的时间来估计温度。

随后，在步骤S110中，读取在混合动力车辆10的组装时存储在存储器18中的容许极限值Z和用于劣化度计算的特性值C的值。然后，在步骤S120中，基于工作状态量A和用于劣化度计算的特性值C计算更新量ΔX的值。更新量ΔX指示磨损量X在从前一个控制周期到当前控制周期的期间内的增加量。

更新量ΔX被计算作为指示对于各个工作状态量A的以下关系的值。轴承部28的磨损随转子轴24的转速增加而变得更严重，即旋转电机14的转速A1增大。因此，对于旋转电机14的转速A1，更新量ΔX的值被计算为与转速A1低时相比在转速A1高时增大的值。另一方面，电子控制单元15基于加速踏板的下压量或车速决定旋转电机14的输出转矩，并且决定流经定子线圈的电流，即，定子电流的电流值A2和进角量A3，从而能够得到输出转矩。当旋转电机14的输出转矩较大时，施加到转子轴24的扭矩也较大，并且轴承部28的磨损变得严重。为了增大旋转电机14的输出转矩，需要增大定子电流的电流值。因此，对于定子电流的电流值A2，更新量ΔX的值被计算为与相同的电流值A2小时相比在相同的电流值A2大时增大的值。此外，为了增加旋转电机14的输出转矩，需要增加定子电流的进角量A3。因此，对于定子电流的进角量A3，更新量ΔX的值被计算为与相同的进角量A3小时相比在相同的进角量A3大时增大的值。此外，当未向轴承部28供应充足的油量时，润滑不充分并且磨损变得严重。因此，对于供应到轴承部28的油量A4，更新量ΔX的值被计算为与供应的油量A4小时相比在供应的油量A4大时减小的值。此外，当油的温度A5较低时，油的粘度增大并且润滑性能降低。因此，对于油的温度A5，更新量ΔX的值被计算为与温度A5低时相比在温度A5高时减小的值。

另外，更新量ΔX被计算为指示关于用于劣化度计算的特性值C的以下关系的值。当转子22的旋转的轴向摆差大时，轴承部28的磨损变得更严重。另一方面，转子22的机械不平衡量C1是指示围绕转子22的旋转轴的重量分布的偏差大小的量，并且上述量越大，转子22的旋转的轴向摆差越大。因此，对于转子22的机械不平衡量C1，更新量ΔX的值被计算为与机械不平衡量C1小时相比当机械不平衡量C1大时增大的值。此外，转子22的旋转的轴向摆差随着磁极之间的磁通密度的变化量C2增大而增大。因此，对于磁极之间的磁通密度的变化量C2，更新量ΔX的值被计算为与变化量C2小时相比在变化量C2大时增大的值。

当在上述实施例中执行更新量ΔX的计算时，处理进行到步骤S130。在步骤S130中，基于更新量ΔX更新磨损量X的值。具体地，磨损量X的值被更新为使得更新前的值和更新量ΔX的和作为更新后的值。然后，在后续的步骤S140中，做出更新后的磨损量X的值是否是通过从容许极限值Z减去预定裕量Δ而得到的差值以上的值的判定。在磨损量X是通过从容许极限值Z减去预定裕量Δ而得到的差(Z-Δ)以上的值的情况下(S140：是)，在步骤S150中，寿命预测装置16向仪表盘19输出指示开启警告灯19A的指令信号。另一方面，在磨损量X是小于通过从容许极限值Z减去预定裕量Δ而得到的差(Z-Δ)的值的情况下(步骤S140：否)，在步骤S160中，寿命预测装置16向仪表盘19输出指示关闭警告灯19A的指令信号。然后，在步骤S150或步骤S160中输出指令信号之后，寿命预测装置16结束当前控制周期中的处理。在本实施例中，分别地，图3的流程图中的步骤S100和步骤S110的处理对应于获取处理，步骤S120和步骤S130的处理对应于计算处理，步骤S140至步骤S160的处理对应于输出处理。

第一实施例的操作和效果

将描述本实施例的操作和效果。

旋转电机14中的定子21与转子芯23之间的干扰裕量中存在由于加工变化所导致的个体差异，并且轴承部28的容许的磨损量X的上限值根据每个个体而不同。在本实施例中，在旋转电机14的制造工厂中，对于每个个体旋转电机14，测量在旋转电机14刚被制造出后的状态下的干扰裕量的大小作为磨损量X的容许极限值Z。然后，在混合动力车辆10的组装时，将作为寿命预测装置16的寿命预测的目标的个体旋转电机14(即安装有寿命预测装置16的车辆的旋转电机14)的容许极限值Z存储在寿命预测装置16的存储器18中。然后，在根据本实施例的寿命预测装置16中，当根据旋转电机14的工作状态量A等估计的轴承部28的当前的磨损量X接近容许极限值Z时，开启仪表盘19的警告灯19A以向用户发出旋转电机14达到其寿命的终点并需要维护的警告。即，在本实施例中，以反映每个个体旋转电机14的磨损量X的容许极限值Z的个体差异的形式执行旋转电机14的寿命预测。

另外，由于加工变化，旋转电机14中的转子22的轴向摆差的量存在个体差异，并且即使在工作条件相同的情况下，轴承部28的磨损的进行速度存在个体差异。另一方面，在本实施例中，在旋转电机14的制造工厂中，针对每个个体旋转电机14，测量在旋转电机14刚被制造出后的状态下的转子22的机械不平衡量C1和磁极之间的磁通密度的变化量C2。然后，将这些测量值存储在存储器18中并用于计算磨损量X。即，在根据本实施例的寿命预测装置16中，以反映由于加工变化所导致的转子22的轴向摆差量的个体差异的形式计算磨损量X。

利用根据上述本实施例的车辆部件的寿命预测装置，可以得到以下效果。

(1)在本实施例中，获取旋转电机14的工作状态量A，并根据工作状态量A计算轴承部28的磨损量X。然后，基于预先存储在存储器18中的计算的磨损量X和容许极限值Z，执行旋转电机14的维护的必要性判定，并且根据判定结果向仪表盘19输出开启或关闭警告灯19A的指令信号。存储在存储器18中的容许极限值Z的值是根据作为寿命预测装置16的寿命预测的目标的个体旋转电机14(即安装在安装有寿命预测装置16的车辆上的旋转电机14)的定子21与转子芯23之间的干扰裕量的测量结果得到的值。因此，在寿命预测装置16中，以反映在旋转电机14刚被制造出后的状态下的干扰裕量的个体差异的形式执行必要性判定。因此，利用根据本实施例的车辆部件的寿命预测装置，能够提高基于寿命预测结果的旋转电机14的维护的必要性判定的精度。

(2)在本实施例中，测量在旋转电机14刚被制造出后的状态下的转子22的机械不平衡量C1和设置在转子22中的磁极之间的磁通密度的变化量C2。此外，这些测量值被存储在存储器18中并用于计算磨损量X。因此，可以在磨损量X的计算中反映由于加工变化导致的转子22的轴向摆差的量的个体差异。结果是，能够提高磨损量X的计算精度和通过使用计算值的旋转电机14的维护的必要性判定的精度。

第二实施例

在下文中，将参照图4详细地描述车辆部件的寿命预测装置的第二实施例。在本实施例中，对于与上述实施例相同的构造赋予相同的附图标记并且省略其详细的说明。

即使在通过开启警告灯19A发出旋转电机14需要维护的通知的情况下，并不总是处于车辆能够立刻进行维护的状态。因此，从开启警告灯19A直到旋转电机14实际达到其寿命的终点为止需要足够的宽限期。宽限期的长度可以通过用于图3的流程图中的步骤S140中的判定的裕量Δ的值在一定程度上进行调整。然而，即使在裕量Δ的值是固定的情况下，当警告灯19A开启后轴承部28的磨损的进行速度(即磨损量X的增加速度)较高时，宽限期较短。

另一方面，在本实施例中，裕量Δ是基于增加速度V设定的可变值，作为与磨损量X的增加速度小时相比在增加速度V大时增大的值。当在开启警告灯19A前的时间段内磨损量X的增加速度V高时，即使在警告灯19A开启后增加速度V高的状态也很可能继续。因此，在根据增加速度V可变地设定裕量Δ的情况下，能够容易地确保足够的宽限期。

图4示出了在根据本实施例的寿命预测装置中在图3的流程图的步骤S130的处理与步骤S140的处理之间执行的附加的处理。即，在本实施例中，在图3的步骤S130中磨损量X的计算后，处理进行到图4的步骤S200。当处理进行到步骤S200时，在步骤S200中计算磨损量X的增加速度V。在本实施例中，在最近的指定距离的混合动力车辆10的行驶期间内，计算磨损量X的增加量作为增加速度V的值。因此，在本实施例中，将在最近的指定距离的混合动力车辆10的行驶期间的磨损量X的计算值存储在存储器18中。因此，在随后的步骤S210中，做出计算出的增加速度V是否为预定的判定值V0以上的值的判定。然后，在增加速度V小于判定值V0的情况下(否)，在步骤S220中设定预定值Δ1作为裕量Δ的值，然后，处理进行到图3的步骤S140。另一方面，在增加速度V是判定值V0以上的情况下(是)，在步骤S230中设定大于Δ1的预定值Δ2作为裕量Δ的值，然后，处理进行到图3的步骤S140。

作为用于设定裕量Δ的磨损量X的增加速度V，可以使用通过将当前磨损量X除以从旋转电机14被组装到车辆上时起混合动力车辆10的行驶距离或除以旋转电机14的工作时间而得到的值。此外，裕量Δ可以可变地设定为相对于增加速度V以三个以上的阶段变化的值，或随着增加速度V连续变化的值

其他实施例

上述实施例能够修改和实施如下。本实施例和下面修改的实施例能够在技术上一致的范围内相互组合实现。

在上述实施例中，使用转子22的机械不平衡量C1和磁极之间的磁通密度的变化量C2作为用于劣化度计算的特性值C。可以使用旋转电机14的其他特性值作为用于劣化度计算的特征值C，其它特性值是影响磨损的进行程度的特性值。例如，在转子轴24的轴承部28的表面粗糙度和硬度具有加工变化的情况下，这些差异可以影响轴承部28的磨损的进行程度。因此，在这种情况下，除转子22的机械不平衡量C1和磁极之间的磁通密度的变化量C2之外，或替代转子22的机械不平衡量C1和磁极之间的磁通密度的变化量C2，可以使用轴承部28的表面粗糙度和硬度的测量值作为用于劣化度计算的特性值C。

在上述实施例中，基于旋转电机14的工作状态量A和用于劣化度计算的特性值C计算轴承部28的磨损量X。在轴承部28的磨损的进行程度的个体差异不是特别大的情况下，可以在不使用用于劣化度计算的特性值C的情况下，仅基于工作状态量A计算磨损量X。在那种情况下，可以省略对用于每个个体旋转电机14的劣化度计算的特性值C的测量及存储器18中测量值的存储。

在上述实施例中，使用旋转电机14的转速A1、定子电流的电流值A2和进角量A3、供应的油量A4和油的温度A5作为用于计算磨损量X的旋转电机14的工作状态量A。可以从用于计算磨损量X的工作状态量A中省略这些值的一部分。同样，可以将影响轴承部28的磨损的其他参数(诸如旋转电机14的输出转矩)添加到用于计算磨损量X的工作状态量A中。

关于车辆部件

根据上述本实施例的寿命预测装置16和作为其目标的旋转电机14安装在混合动力车辆10上，但是寿命预测装置16和旋转电机14可以安装在电动车辆上。

寿命预测装置16可以被配置为预测由于作为目标的除旋转电机14以外的车辆部件的磨损导致的寿命。在一些情况下，车辆部件的特定部分的磨损量X可以根据车辆部件的工作状态量预测。另一方面，磨损量X具有容许上限量，并且可以根据车辆部件的各个部分的尺寸形状的测量结果得到上限量。在这种情况下，根据这样的测量结果，针对每个个体得到在车辆部件刚被制造出后的状态下的磨损量X的容许极限值Z，并且将作为寿命预测装置16的寿命预测的目标的个体车辆部件的容许极限值Z存储在存储器18中。然后，基于存储在存储器18中的容许极限值Z和根据车辆部件的工作状态量计算的磨损量X，能够以反映由于加工变化导致的磨损量X的容许极限值Z的个体差异的形式预测车辆部件的寿命。

关于老化劣化的种类

在上述实施例中，已经描述了由于机械磨损导致的车辆部件的老化劣化，但是可以针对由于诸如侵蚀或腐蚀的其他形式的磨损的老化劣化预测车辆部件的寿命。寿命预测装置可以被配置为预测由于除磨损之外的老化劣化(诸如应力腐蚀开裂、疲劳和蠕变)导致的车辆部件的寿命。这里，将指示老化劣化的进行程度的值定义为车辆部件的劣化度。对任意老化劣化，在能够根据对每个个体的尺寸形状或材料的测量结果得到车辆部件由于老化劣化达到其寿命的终点时劣化度的值的情况下，能够根据组装到车辆之前的各个个体车辆部件的测量结果得到容许极限值Z。然后，当容许极限值Z存储在存储器18中时，基于根据工作状态量A得到的车辆部件的劣化度和存储在存储器18中的容许极限值Z，能够以反映由于处理变化导致的个体差异的形式预测车辆部件的寿命。

例如，能够通过无损检测根据内部缺陷或内部裂纹的密度和残余应力的测量结果来得到各个个体车辆部件的疲劳强度。因此，当预测由车辆部件的疲劳导致的寿命时，可以测量在各个车辆部件刚被制造出后的状态下的疲劳强度并且可以根据测量结果设定各个个体的容许极限值Z。

关于寿命预测装置的安装位置。

在上述实施例中，寿命预测装置16安装在组装了作为寿命预测的目标的车辆部件的车辆上，但是寿命预测装置16可以安装在车辆外部的数据中心等中。在这种情况下的数据中心中，设置存储各个车辆的容许极限值Z和用于劣化度计算的特性值C的数据存储器作为存储装置。此外，数据中心设置有作为执行装置的计算处理装置。然后，计算处理装置连接到控制下的各个车辆的电子控制单元，以便能够经由无线通信网络等发送和接收数据。在这种情况下，计算处理装置从车辆的电子控制单元获取车辆识别信息和车辆部件的工作状态量A，并且基于获取的识别信息从数据存储器获取车辆的容许极限值Z和用于劣化度计算的特性值C。然后，计算处理装置根据获取的工作状态量A和特性值C计算车辆的车辆部件的劣化度，基于计算的值和车辆的容许极限值Z执行维护的必要性判定，并向车辆发送判定结果。

在上述实施例的输出处理中，生成车辆部件是否达到其寿命的终点并需要维护的判定结果作为关于车辆部件的寿命的信息并输出到仪表盘19。可以生成车辆部件的剩余寿命和当车辆部件达到其寿命终点时的时间的预测值等作为关于车辆部件的寿命的信息。同样，生成的信息可以用于除开启和关闭警告灯19A以外的目的。例如，关于车辆部件的寿命的信息能够用于车辆部件的寿命延长控制，其改变车辆的控制内容使得施加到车辆上的负载减少并抑制老化劣化的进行。通过改变发动机11和旋转电机14的转矩分配执行混合动力车辆10的旋转电机14的寿命延长控制，使得发动机11的输出转矩增大并且旋转电机14的输出转矩相应地减小。

Claims (6)

1.一种车辆部件的寿命预测装置，其预测作为车辆的部件的车辆部件的寿命，所述寿命预测装置包括：

执行装置；以及

存储装置，其中：

在指示所述车辆部件的老化劣化的进行程度的值被定义为劣化度的情况下，所述车辆部件达到所述寿命的终点时的所述劣化度的值被定义为所述劣化度的容许极限值，并且指示每个个体车辆部件的特性的值被定义为个体特性值，

在所述存储装置中预先存储根据作为所述寿命预测装置的寿命预测的目标的所述个体车辆部件的所述个体特性值的测量结果得到的所述容许极限值的值；并且

所述执行装置执行

获取处理，用于获取所述车辆中的所述车辆部件的工作状态量，

计算处理，用于基于所述工作状态量的值计算所述劣化度的所述值，以及

输出处理，用于基于所述劣化度和所述容许极限值生成关于所述车辆部件的所述寿命的信息并输出生成的所述信息。

2.根据权利要求1所述的寿命预测装置，其中：

在所述输出处理中，输出所述车辆部件的维护的必要性判定的结果作为关于所述寿命的所述信息；并且

通过将从所述容许极限值减去裕量得到的差值设定为判定阈值来执行所述必要性判定，在所述劣化度的所述值为所述判定阈值以上的情况下，判定需要维护，并且在所述劣化度的所述值小于所述判定阈值的情况下，判定不需要维护。

3.根据权利要求2所述的寿命预测装置，其中所述裕量是基于所述劣化度的增加速度设定的可变值，所述裕量作为与所述增加速度小时相比在所述增加速度大时增大的值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的寿命预测装置，其中：

所述车辆部件是旋转电机；

使用所述旋转电机的转子的轴承部的磨损量作为所述劣化度；并且

使用所述旋转电机的所述转子与定子之间的干扰裕量作为所述个体特性值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的寿命预测装置，其中：

所述个体特性值包括用于计算所述容许极限值的容许极限值计算所用的特性值和用于计算所述劣化度的劣化度计算所用的特性值；

在所述车辆部件被组装到所述车辆中之前测量的劣化度计算所用的所述特性值的值被预先存储在所述存储装置中；并且

基于所述工作状态量和劣化度计算所用的所述特性值，执行所述计算处理中的所述劣化度的计算。

6.根据权利要求5所述的寿命预测装置，其中：

所述车辆部件是磁铁埋入式旋转电机；

使用所述旋转电机的转子的轴承部的磨损量作为所述劣化度；

使用所述旋转电机的定子和所述转子之间的干扰裕量作为容许极限值计算所用的所述特性值；并且

使用所述转子的不平衡量和设置在所述转子中的磁极之间的磁通密度的变化量作为劣化度计算所用的所述特性值。

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