-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen von Korrosion an einem mit einem Motor ausgestatteten Fahrzeug und eine Vorrichtung zum Messen eines Korrosionszustands (Korrosionsstatus) in mindestens einem Abschnitt des Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Der Korrosionszustand des Kraftfahrzeugs (des Fahrzeugs mit Motor) differiert in starkem Maß abhängig von den einzelnen Bereichen oder Abschnitten, so dass eine herkömmliche Korrosionsprüfung in der Weise durchgeführt wird, dass der Korrosionszustand gemessen wird, indem ein aus einer Stahlplatte gefertigtes, freiliegendes Material an jedem Abschnitt befestigt wird. Unglücklicher Weise ist zum Messen des Korrosionszustands mit Hilfe des freiliegenden Materials eine Langzeiteinwirkung erforderlich, so dass es äußerst schwierig ist, Kenntnis über ein Variieren des Korrosionszustands im Verlauf der Zeit zu erlangen.
-
Im Hinblick darauf ist in der Patentschrift 1 (
japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2005-134162 ) und der Patentschrift 2 (
japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2009-53205 ) ein Verfahren zum quantitativen Messen eines Korrosionszustands sowie einer Temperatur und einer Feuchtigkeit an jedem Abschnitt eines Fahrzeugs offenbart, indem an jedem solchen Abschnitt des Fahrzeugs ein Korrosionssensor und ein Temperatur-/Feuchtigkeitssensor befestigt werden, wie sie üblicherweise in einem Bauwerk, zum Beispiel einer Brücke oder einem Gebäude, eingesetzt wurden.
-
Ein Kraftfahrzeug (Fahrzeug) wie zum Beispiel ein Automobil, fährt und hält, während ein Korrosionszustand an jeder Stelle des Kraftfahrzeugs sich abhängig von dessen Laufzustand ändert. Anders ausgedrückt: der Korrosionszustand jeder Stelle des Fahrzeugs wird entweder signifikant durch die Fahrzeuggeschwindigkeit abträglich beeinflusst oder wird nicht von der Fahrzeuggeschwindigkeit abträglich beeinflusst.
-
Somit lässt sich der für ein derartiges Kraftfahrzeug spezifische Korrosionszustand anders als bei einem Bauwerk nicht exakt messen, wenn man einfach einen derartigen Korrosionssensor, wie er aus den Patentschriften 1 und 2 bekannt ist, in dem Fahrzeug installiert.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Korrosion eines mit einem Motor ausgestatteten Fahrzeugs anzugeben, die in der Lage sind, einen für ein Fahrzeug spezifischen Korrosionszustand exakt zu messen.
-
Ein Verfahren zum Messen von Korrosion an einem Fahrzeug gemäß der Erfindung umfasst folgende Schritte:
Messen eines Korrosionszustands in mindestens einem Abschnitt des Fahrzeugs, und Ausgeben von Korrosionsdaten durch einen in dem Abschnitt angebrachten Korrosionssensor;
Messen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Ausgeben von Geschwindigkeitsdaten durch einen in dem Fahrzeug angebrachten Geschwindigkeitssensor; und
gleichzeitiges Erfassen der Korrosionsdaten und der Geschwindigkeitsdaten, und Sammeln der Korrosionsdaten und Geschwindigkeitsdaten in Verbindung zueinander.
-
Eine Vorrichtung zum Messen von Korrosion an einem mit einem Motor ausgestatteten Fahrzeug gemäß der Erfindung umfasst einen Korrosionssensor, der in mindestens einem Abschnitt des Fahrzeugs angebracht ist und einen Korrosionszustand an dem Abschnitt misst und Korrosionsdaten ausgibt; einen Geschwindigkeitssensor, der in dem Fahrzeug angebracht ist und eine Fahrzeuggeschwindigkeit misst sowie Geschwindigkeitsdaten ausgibt; und eine Datensammeleinheit, die die Korrosionsdaten von dem Korrosionssensor und die Geschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor gleichzeitig erfasst und die Korrosionsdaten und die Geschwindigkeitsdaten in Verbindung zueinander sammelt.
-
Das Verfahren und die Vorrichtung zum Messen von Korrosion an einem Fahrzeug gemäß der Erfindung ermöglichen das Erfassen der Korrosionsdaten von dem Korrosionssensor und der Geschwindigkeitsdaten des Fahrzeugs von dem Geschwindigkeitssensor gleichzeitig und das Sammeln der Korrosionsdaten und der Geschwindigkeitsdaten in Verbindung zueinander, wodurch es möglich wird, einen für das Fahrzeug spezifischen Korrosionszustand exakt zu messen, wobei der Korrosionszustand an einem Abschnitt oder Bereich des Fahrzeugs korreliert ist mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Versuchsfahrzeug als Messvorrichtung für eine korrosive Umgebung gemäß einer Ausführungsform einer Korrosionsmessvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung veranschaulicht;
-
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration der in 1 dargestellten Messvorrichtung für korrosive Umgebung veranschaulicht;
-
3 veranschaulicht ein Beispiel für die Anbringung eines Korrosionssensors und eines Temperatur-/Feuchtigkeitssensors in 1, wobei 3A eine Seitenansicht und 3B eine Ansicht entlang der Linie III in 3A der Anordnung ist;
-
4 ist eine seitliche Schnittansicht des in 3 und 5 dargestellten Korrosionssensors;
-
5 veranschaulicht ein weiteres Beispiel der Anbringung des Korrosionssensors und des Temperatur-/Feuchtigkeitssensors nach 1, wobei 5A eine Seitenansicht und 5B eine Ansicht entlang der Linie V in 5A ist;
-
6 sind graphische Darstellungen einer Beziehung zwischen einer Ausgangsgröße des Korrosionssensors nach 1 und einer Fahrzeuggeschwindigkeit für jeden Abschnitt des Fahrzeugs;
-
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Prozedur zum Auswählen von Daten veranschaulicht, die von der in 1 gezeigten Datensammeleinheit gesammelt werden;
-
8 ist eine graphische Darstellung, welche Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten zu einem Zeitpunkt vergleicht mit Durchschnitts-Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten für jeweils zwei Minuten;
-
9 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem eine Korrelation zwischen einem Ausgangssignal des Korrosionssensors und einer Fahrzeuggeschwindigkeit angebenden Korrelationskoeffizienten und einer Fahrzeuggeschwindigkeit veranschaulicht, die sich in dem Erfassungsverfahren (Abtastverfahren) an Abschnitten mit der Korrelation unterscheiden; und
-
10 ist eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einem Korrelationskoeffizienten, der eine Korrelation zwischen einem Ausgangssignal des Korrosionssensors und eine Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die sich in dem Erfassungsverfahren (Abtastverfahren) an einem Abschnitt ohne die Korrelation unterscheiden.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Versuchsfahrzeug als Messvorrichtung für eine korrosive Umgebung gemäß einer Ausführungsform einer Korrosionsmessvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung veranschaulicht. 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration der Messvorrichtung für korrosive Umgebung gemäß 1 darstellt.
-
1 und 2 veranschaulichen eine Messvorrichtung 10 für eine korrosive Umgebung als Korrosionsmessvorrichtung für ein Fahrzeug, welche einen Korrosionszustand und eine korrosive Umgebung (wie zum Beispiel eine Temperatur und eine Feuchtigkeit) an mehreren Stellen des Versuchsfahrzeugs (beispielsweise eines vierrädrigen Kraftfahrzeugs) 1 als das Fahrzeug misst, indem die Werte zugeordnet werden zu einer Geschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Versuchsfahrzeugs 1 und einer Motordrehzahl (Anzahl der Umdrehungen des Motors) des Fahrzeugs. Die Messvorrichtung 10 für korrosive Umgebung beinhaltet eine Mehrzahl von Korrosionssensoren 11, mehrere Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 als Umgebungssensoren, einen Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 13 als Geschwindigkeitssensor, einen Motordrehzahlsensor 14, einen FV-Wandler 15 als Signalverarbeitungseinheit, eine Datensammeleinheit 16 als Datensammeleinrichtung, und eine arithmetische Einrichtung 17 als arithmetische Einheit.
-
Wie in 1 dargestellt ist, ist jeder Korrosionssensor 11 in mindestens einem Abschnitt des Versuchsfahrzeugs 1 installiert, nämlich Abschnitten wie beispielsweise einem Dach 2, einem Türinnenraum 3 und einer Bodenfläche 4. Wie weiter unten im einzelnen erläutert werden wird, misst jeder Korrosionssensor 11 einen Korrosionszustand an jedem Abschnitt und gibt Korrosionsdaten aus. Darüber hinaus sind die Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 paarweise zu den Korrosionssensoren 11 in deren jeweiliger Nähe angebracht. Jeder Temperatur-/Feuchtigkeitssensor 12 misst eine Temperatur und eine Feuchtigkeit in der Umgebung des jeweiligen Korrosionssensors 11 als Umgebungselement, und er gibt Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten (Temperaturdaten und Feuchtigkeitsdaten) als Umgebungsdaten aus.
-
Wie in 3 dargestellt ist, sind der Korrosionssensor 11 und der Temperatur-/Feuchtigkeitssensor 12 in der Weise angebracht, dass, wenn die installierten Teile an flachen Bereichen wie dem Dach 2 und dem Türinnenraum 3 befestigt werden können, die Sensoren direkt an den flachen Abschnitten unter Verwendung eines doppelseitigen Klebebands 18 oder dergleichen direkt angeklebt werden.
-
Alternativ sind gemäß 5 der Korrosionssensor 11 und der Temperatur-/Feuchtigkeitssensor 12 in der Weise angebracht, dass, wenn die installierten Abschnitte keine flachen Bereiche bieten wie beispielsweise die Bodenfläche 4, an der Bodenfläche 4 eine Kunststoffplatte 19 befestigt wird und anschließend die Sensoren mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebands 18 oder dergleichen an der Platte 19 angebracht werden. Außerdem verlaufen Verdrahtungen 20 von dem Korrosionssensor 11 und eine Verdrahtung 21 von dem Temperatur-/Feuchtigkeitssensor 12 durch einen Fahrzeuginnenraum-Bodenteppich und eine Innenabdeckung im Inneren des Versuchsfahrzeugs 1 und sind mit der Datensammeleinheit 16 sorgfältig und unlösbar verbunden, wie dies in 1 dargestellt ist.
-
Wie in den 3B, 4 und 5B zu sehen ist, ist der Korrosionssensor 11 ein galvanischer Korrosionssensor, bei dem eine Silberelektrode 22 und eine Eisenelektrode 23 unter Verwendung eines unähnlichen Metalls (zum Beispiel Silber und Eisen) als Elektroden mit dazwischen liegendem Isolierstoff 24, beispielsweise Siliciumdioxid, konfiguriert sind, um einen (galvanischen) Strom zu messen, der von einer Zelle erzeugt wird, welche gebildet ist durch die Silberelektrode 22 und die Eisenelektrode 23 mit einer dazwischen befindlichen Lösung oder Wasser-Membran.
-
Die Ausgangsgröße (die Stromstärke) des Korrosionssensors 11 stellt Korrosionsdaten dar, die durch direktes Messen von Korrosion der Silberelektrode 22 und der Eisenelektrode 23 erfasst werden, die aber indirekt einen Korrosionszustand angeben, wenn es in einem Abschnitt zu Korrosion kommt, in welchem der Korrosionssensor 11 installiert ist (das ist ein aus Eisen bestehender Abschnitt oder Teil des Versuchsfahrzeugs 1). Insbesondere schreitet Korrosion in einem Abschnitt voran, der einmal Spritzwasser oder dergleichen ausgesetzt war, bis die dazugehörige Oberfläche trocken ist. In der gleichen Weise wie das Korrosions-Phänomen dieses Abschnitts nimmt das Ausgangssignal des Korrosionssensors 11 zu, wenn der Korrosionssensor 11 nass ist, und nimmt allmählich ab, wenn seine Oberfläche trocken wird.
-
Der Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 13 nach 2 ist an einer vorbestimmten Stelle des Versuchsfahrzeugs 1 angebracht. Der Geschwindigkeitssensor 13 misst kontinuierlich eine Laufgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Versuchsfahrzeugs 1 und gibt Fahrzeug-Geschwindigkeitsdaten als Geschwindigkeitsdaten an den FV-Wandler 15. Der Motordrehzahl-(Motorumdrehungs-)Sensor 14 ist in einem (nicht gezeigten) Motor des Versuchsfahrzeugs 1 installiert. Der Motordrehzahlsensor 14 misst kontinuierlich eine Motordrehzahl und gibt an den FV-Wandler 15 Motordrehzahldaten aus.
-
Die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 13 und die Motordrehzahldaten von dem Drehzahlsensor 14 haben Impulsform, und dementsprechend erfolgt eine kontinuierliche Eingabe der impulsförmigen Daten von dem Geschwindigkeitssensor 13 und dem Drehzahlsensor 14 in den FV-Wandler 15, der die impulsförmigen Daten in Spannungsdaten wie beispielsweise 0 bis 1 Volt umwandelt und die Spannungsdaten an die Datensammeleinheit 16 ausgibt.
-
Während des Motorbetriebs wandelt der an den Geschwindigkeitssensor 13 und den Drehzahlsensor 14 angeschlossene FV-Wandler 15 die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 13 und die Motordrehzahldaten von dem Drehzahlsensor 14 in Spannungsdaten um. Während eines Motorstillstands ist keine Datenumwandlung erforderlich, und damit wird Energie von einer üblicherweise in dem Versuchsfahrzeug 1 installierten Fahrzeugbatterie 30 geliefert. Man beachte, dass dies ermöglicht, den Energieverbrauch einer weiter unten noch zu beschreibenden Teilbereichsbatterie 31 zu senken.
-
Die Datensammeleinheit 16 enthält Eingangsports 26 mit mehreren (bei dieser Ausführungsform 16) Kanälen, die Korrosionsdaten von mehreren (bei dieser Ausführungsform 16) Korrosionssensoren 11 über Relaisanschlussblöcke 25 eingibt. Darüber hinaus enthält die Datensammeleinheit 16 Eingangsports 28 mit mehreren Kanälen (16 Kanäle für jeden Temperatursensor und Feuchtigkeitssensor bei dieser Ausführungsform), die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von mehreren (bei dieser Ausführungsform 16) Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 über Relaisanschlussblöcke 27 eingeben. Weiterhin enthält die Datensammeleinheit 16 Eingangsports 29 mit zwei Kanälen für die Eingabe von Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und Motordrehzahldaten (beides sind Spannungsdaten) aus dem FV-Wandler 15.
-
Die Datensammeleinrichtung 16 erfasst (tastet ab) Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11, Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 und Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten sowie Motordrehzahldaten von dem FV-Wandler 15 in derselben zeitlichen Abfolge, und sie sammelt die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, die Geschwindigkeitsdaten und die Drehzahldaten, die in gleicher zeitlicher Abfolge erfasst wurden, und die zueinander in Verbindung stehen. Die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, die Geschwindigkeitsdaten und die Drehzahldaten werden beispielsweise in einem Zeitintervall von etwa 10 Minuten erfasst, da die Korrosionsdaten und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten sich langsam ändern.
-
Energie wird der Datensammeleinheit 16 von der Teilbereichsbatterie 31 zugespeist, die separat von der Fahrzeugbatterie 30 des Versuchsfahrzeugs 1 vorgesehen ist. Die Datensammeleinheit 16 muss die Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11 und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 in dem vorerwähnten Zeitintervall während des Motorbetriebs des Versuchsfahrzeugs 1 und auch während des Motorstillstands erfassen. Wenn also der Datensammeleinheit 16 aus der Fahrzeugbatterie 30 Energie zugeführt wird, kann dies bei der Fahrzeugbatterie 30 zu einem Energieverlust (einer leeren Batterie) führen. Um dieses Problem zu vermeiden, ist die Teilbereichsbatterie 31 vorhanden.
-
Da der Datensammeleinheit 16 Energie aus der Teilbereichsbatterie zugeführt wird, erfasst die Datensammeleinheit 16 die Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12, und die Geschwindigkeitsdaten und die Drehzahldaten von dem FV-Wandler 15, und sie sammelt die einander zugeordneten Daten. Dabei gilt: je länger das Zeitintervall ist, desto stärker lässt sich der Energieverbrauch der Teilbereichsbatterie 31 verringern. Im Hinblick darauf beträgt das Zeitintervall, mit dem die Datensammeleinheit 16 Daten erfasst, passender Weise etwa 10 Minuten.
-
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Datensammeleinheit 16 beispielsweise im Laderaum des Versuchsfahrzeugs 1 zusammen mit der Teilbereichsbatterie 31 installiert. Auch der FV-Wandler 15 kann in dem Laderaum des Versuchsfahrzeugs 1 angebracht werden.
-
Wie oben erläutert, sammelt die Datensammeleinheit 16 die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, die Geschwindigkeitsdaten und die Drehzahldaten, die gleichzeitig und in Beziehung zueinander erfasst werden. Wie in 6 dargestellt ist, kann beispielsweise die Korrelation zwischen den Korrosionsdaten (Ausgangsgrößen der Korrosionssensoren 11) und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten (Fahrzeuggeschwindigkeit) gemessen werden.
-
Wie in 6A gezeigt, nehmen speziell die Korrosionsdaten in einem Abschnitt oder Bereich A des Versuchsfahrzeugs 1 mit zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten zu. Damit besteht eine positive Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten. Wie in 6B gezeigt ist, nehmen die Korrosionsdaten an einem Abschnitt B des Versuchsfahrzeugs 1 ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten ansteigen. Damit ergibt sich eine negative Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten. Wie weiterhin in 6C gezeigt ist, werden die Korrosionsdaten nicht abträglich von den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten an einem Abschnitt C des Versuchsfahrzeugs 1 beeinflusst. Somit gibt es keine Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Geschwindigkeitsdaten. Man beachte, dass die Messergebnisse gemäß 6 erfasst wurden, als das Versuchsfahrzeug 1 bei Schneefall über eine schneebedeckte Fläche fuhr.
-
Nun gibt es ein Problem insofern, dass möglicherweise die Datensammeleinheit 16 Geschwindigkeitsdaten aufnimmt, wenn das Versuchsfahrzeug 1 zufällig an einer Ampel anhält, und die Korrelation zwischen den Korrosionsdaten (Ausgangsgrößen des Korrosionssensors 11) und den Geschwindigkeitsdaten (Fahrzeuggeschwindigkeit), die gleichzeitig erfasst werden, einer Abweichung unterliegt. Beispielsweise haben die Korrosionsdaten eine positive Korrelation mit den Geschwindigkeitsdaten des Fahrzeugs an einem Abschnitt oder Bereich, der Spritzwasser ausgesetzt wird. Wenn dabei die Datensammeleinheit 16 die Geschwindigkeitsdaten aufnimmt, während das Versuchsfahrzeug 1 vorübergehend anhält, so gibt der Korrosionssensor 11 einen großen Stromwert aus, da das Versuchsfahrzeug 1 unmittelbar nach der Spritzwasser-Exposition anhält, allerdings gibt der Geschwindigkeitssensor 13 Geschwindigkeitsdaten aus, die angeben, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 beträgt. Im Ergebnis haben die Korrosionsdaten eine negative Korrelation bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten.
-
Um derartige Probleme zu lösen, gelangt bei der vorliegenden Ausführungsform eine von einer ersten Lösungseinheit und einer zweiten Lösungseinheit zum Einsatz. Erstens: selbst dann, wenn die von dem Geschwindigkeitssensor 13 gemessenen Geschwindigkeitsdaten 0 km/h bedeuten, verwendet die erste Lösungseinheit die von dem Drehzahlsensor 14 gemessenen Drehzahldaten, um zu ermitteln, ob das Versuchsfahrzeug 1 zufällig vorübergehend beim Fahren anhält, oder ob der Motor stillsteht und das Versuchsfahrzeug 1 vollständig angehalten ist, um Daten auszuwählen, die von der Datensammeleinheit 16 erfasst und gesammelt wurden. Die Auswahl erfolgt durch die arithmetische Einheit 17 (2), die in der Datensammeleinheit 16 untergebracht ist.
-
Insbesondere ist die arithmetische Einheit 17 folgendermaßen konfiguriert: von den Drehzahldaten, den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, den Korrosionsdaten und den Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, die seitens der Datensammeleinheit 16 erfasst wurden, werden die Daten für den Fall, dass die Drehzahldaten größer als 0 UPM sind und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 0 km/h betragen, gelöscht, und mindestens die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten für die anderen Fälle werden innerhalb der arithmetischen Einheit 17 gehalten.
-
Wie in 7 gezeigt ist, werden die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten (das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal X), die von dem Geschwindigkeitssensor 13 ausgegeben werden, und die Motordrehzahldaten (das Motordrehzahlsignal Y), die von dem Drehzahlsensor 14 ausgegeben werden, von dem FV-Wandler 15 in Spannungswerte umgewandelt, nämlich eine Fahrzeuggeschwindigkeit V (km/h) und die Motordrehzahl R (UPM), die von der Datensammeleinrichtung 16 erfasst werden und von der arithmetischen Einheit 17 bestätigt werden (S1 und S2).
-
Anhand der Korrosionsdaten, der Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, der Geschwindigkeitsdaten (Fahrzeuggeschwindigkeit V) und der Drehzahldaten (Motordrehzahl R), die von der Datensammeleinheit 16 einander zugeordnet und gesammelt wurden, ermittelt die arithmetische Einheit 17, ob die Motordrehzahl R größer als 0 UPM (R > 0) und die Fahrzeuggeschwindigkeit V 0 km/h (V = 0) ist oder nicht (S3). Wenn im Schritt S3 ermittelt wird, dass R > 0 und V = 0, löscht die arithmetische Einheit 17 die Korrosionsdaten und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, die zu den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten und den Motordrehzahldaten gehören, eingeschlossen die Geschwindigkeitsdaten und die Drehzahldaten (S4).
-
Wenn im Schritt S3 die arithmetische Einheit 17 ermittelt, dass die Motordrehzahl R größer als 0 UPM ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht 0 km/h beträgt, oder dass die Motordrehzahl R 0 UPM und die Fahrzeuggeschwindigkeit V 0 km/h beträgt, werden innerhalb der arithmetischen Einheit 17 die Korrosionsdaten (der Korrosionsstrom I), die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten (die Temperatur T und die Feuchtigkeit H) und die Geschwindigkeitsdaten (die Fahrzeuggeschwindigkeit V), die zueinander in jedem der Fälle in Beziehung stehen, beibehalten. Die in der arithmetischen Einheit 17 gehaltenen Daten sind so, dass insbesondere die Korrosionsdaten eine exakte Korrelation mit den Geschwindigkeitsdaten aufweisen.
-
Die arithmetische Einheit 17 ermittelt, ob weitere Daten (einander zugeordnete und gesammelte Korrosionsdaten, Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, Geschwindigkeitsdaten oder Drehzahldaten), die von der Datensammeleinheit 16 erfasst werden, vorhanden sind oder nicht (S6). Sind Daten vorhanden, führt die arithmetische Einheit 17 die Schritte S1 bis S6 für sämtliche verbliebenen Daten aus.
-
Wenn der FV-Wandler 15 eine Funktion zum Ausgeben der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, die von dem Geschwindigkeitssensor 13 eingegeben wurden, in Form zeitlich gemittelter Daten aufweist, so verwendet die zweite Lösungseinheit diese Funktion in der Weise, dass die Datensammeleinheit 16 die gemittelten oder Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten (Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten) von dem FV-Wandler 16 als die Geschwindigkeitsdaten gleichzeitig mit den Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11 und den Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 erfasst und die Geschwindigkeitsdaten (die Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten), die Korrosionsdaten und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten gleichzeitig und in gegenseitiger Zuordnung erfasst.
-
Die Durchschnitts-Fahrzeuggeschwindigkeit ist ein Wert, der berechnet wird durch Mitteln der Geschwindigkeitsdaten aus dem Geschwindigkeitssensor 13 für ein vorbestimmtes Zeitintervall (vorzugsweise ein 0,5- bis 2 Minuten-Intervall, wie weiter unten erläutert wird), welches kürzer ist als das Erfassungs-Zeitintervall (beispielsweise ein 10-Minuten-Intervall), in welchem die Datensammeleinheit 16 die Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11 und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 erfasst.
-
8 ist eine graphische Darstellung, die einen Unterschied zwischen einer zeitpunktuellen Geschwindigkeitsdatenmessung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch den Geschwindigkeitssensor 13 einmal alle 10 Minuten und von alle 2 Minuten gemittelten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten veranschaulicht, welche durch Mittelung der von dem Geschwindigkeitssensor 13 kommenden Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten alle 2 Minuten berechnet werden.
-
Zu einem Zeitpunkt von 20 Minuten beispielsweise bedeuten die zeitpunktuellen Geschwindigkeitsdaten 0 km/h, wohingegen die zweiminütigen Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten etwa 20 km/h betragen, wodurch ersichtlich wird, dass es sich bei den zeitpunktuellen Geschwindigkeitsdaten um einen Messwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit handelt, der gemessen wird, wenn das Versuchsfahrzeug 1 zufällig vorübergehend anhält. Zu einem Zeitpunkt bei 30 Minuten bedeuten die zeitpunktuellen Geschwindigkeitsdaten etwa 20 km/h, während die über 2 Minuten gemittelten Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten 40 km/h betragen, wodurch deutlich wird, dass die zeitpunktuellen Geschwindigkeitsdaten einem Wert entsprechen, der für die Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen wird, wenn das Versuchsfahrzeug 1 langsamer wird.
-
In einem ersten Fall und einem zweiten Fall der Datenerfassung, wie sie im folgenden erläutert wird, zeigt 9 eine graphische Darstellung einer Beziehung zwischen einem Korrelationskoeffizienten, der eine Korrelation zwischen den Korrelationsdaten von den Korrosionssensoren 11 und den Geschwindigkeitsdaten angibt, und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, welche nach unterschiedlichen Erfassungsverfahren in einem Abschnitt A (einem Abschnitt, wo die Korrosionsdaten eine positive Korrelation mit den Geschwindigkeitsdaten aufweisen) des Versuchsfahrzeugs 1 und einem Abschnitt B (einem Abschnitt, wo die Korrosionsdaten eine negative Korrelation mit den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten aufweisen) ermittelt werden; 10 ist eine graphische Darstellung der Relation für einen Abschnitt C (einem Abschnitt, wo die Korrosionsdaten keine Korrelation mit den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten aufweisen) des Versuchsfahrzeugs 1.
-
In dem ersten Fall erfasst dabei die Datensammeleinheit 16 die Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12, und die von dem FV-Wandler 15 nicht gemittelten Geschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 13 einmal alle 10 Minuten gleichzeitig.
-
In dem zweiten Fall erfasst die Datensammeleinheit 16 die gemittelten oder Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten als die Geschwindigkeitsdaten, die berechnet werden durch Mitteln der Geschwindigkeitsdaten aus dem Geschwindigkeitssensor 13 für jeweils 0,5 Minuten, jeweils 1 Minute, jeweils 1,5 Minuten, jeweils 2 Minuten, jeweils 2,5 Minuten, jeweils 5 Minuten und jeweils 10 Minuten, was mit Hilfe des FV-Wandlers 15 geschieht, wobei die Daten zusammen mit den Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11, den Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12 gleichzeitig für jeweils etwa 10 Minuten erfasst werden.
-
Wie in 9 gezeigt ist, liegt in einem Abschnitt A mit positiver Korrelation und einem Abschnitt B mit negativer Korrelation in dem Bereich von über 0,5 bis 2 Minuten gemittelten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten der Korrelationskoeffizient nahe bei „1”, was eine hohe Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten bedeutet.
-
Wie in 10 gezeigt ist, liegt bei einem Abschnitt C ohne Korrelation in dem über 0,5 bis 2 Minuten gemittelten Bereich der Geschwindigkeitsdaten der Korrelationskoeffizient nahe bei „0”, was eine geringe Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten bedeutet.
-
Angesichts der oben aufgezeigten Fakten ist der FV-Wandler 15 derart eingestellt, dass er eine Berechnung zum Mitteln der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten alle 0,5 bis 2 Minuten durchführt und die Durchschnitts-Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten an die Datensammeleinheit 16 ausgibt, so dass die Datensammeleinheit 16 Daten erfassen und sammeln kann, die eine exakte Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Geschwindigkeitdaten aufweisen.
-
Die vorliegende Ausführungsform, die in der oben erläuterten Weise konfiguriert ist, vermag die folgenden Wirkungsweisen (1) bis (4) zu entfalten:
- (1) Ein in jedem Abschnitt oder Bereich des Versuchsfahrzeugs 1 installierter Korrosionssensor 11 misst einen Korrosionszustand in dem jeweiligen Abschnitt und gibt Korrosionsdaten aus; ein Temperatur-/Feuchtigkeitssensor 12, der in der Nähe des Korrosionssensors 11 installiert ist, misst eine Temperatur und eine Feuchtigkeit in der Umgebung des Korrosionssensors 11 und gibt Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten aus; ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13, der in dem Versuchsfahrzeug 1 angebracht ist, misst eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Versuchsfahrzeugs 1 und gibt Geschwindigkeitsdaten aus; und eine Datensammeleinheit 16 erfasst die Korrosionsdaten von dem Korrosionsensor 11, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von dem Temperatur-/Feuchtigkeitssensor 12, und die Geschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 13 über einen FV-Wandler 15 zur gleichen Zeit, und sammelt die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten und die Geschwindigkeitsdaten, die gleichzeitig erfasst werden und in Beziehung zueinander stehen.
- Dies ermöglicht das exakte Messen eines für ein Fahrzeug wie beispielsweise das Versuchsfahrzeug 1 spezifischen Korrosionszustands, wobei insbesondere der Korrosionszustand jedes Abschnitts oder Teils des Versuchsfahrzeugs 1 eine Korrelation zu der Fahrzeuggeschwindigkeit des Versuchsfahrzeugs 1 aufweist. Basierend auf den so erfassten Daten können rostbeständige Werkstoffe und Oberflächenbehandlungen angewendet werden, und es können rostfreie Strukturen in solchen Bereichen eingesetzt werden, die harten Korrosionsbedingungen in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, ausgesetzt sind.
- Darüber hinaus lassen sich Daten (Korrosionsdaten, Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, Geschwindigkeitsdaten für das Fahrzeug und Vorhandensein/Fehlen von Seesalzpartikeln und schnee-schmelzendem Material), die in jeder Zone der Welt in der oben beschriebenen Weise erfasst wurden, dazu nutzen, um eine Antirost-Prüfung (Korrosionstest) auszuführen, um dadurch lokalen Umständen unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit als einer der Testbedingungen Rechnung zu tragen.
- (2) Die Datensammeleinheit 16 erfasst die Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12, die Geschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 13 über den FV-Wandler 15 und die Motordrehzahldaten von dem Drehzahlsensor 14 über den FV-Wandler 15 zur gleichen Zeit und in Verbindung miteinander. Anschließend löscht die arithmetische Einheit 17 diejenigen Daten, die dem Fall entsprechen, dass die Motordrehzahldaten größer als 0 UPM sind und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 0 km/h entsprechen (das heißt, für den Fall, dass das Versuchsfahrzeug 1 beim Fahren zufällig anhält) aus den Korrosionsdaten, den Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten, den Geschwindigkeitsdaten und den Drehzahldaten, die von der Datensammeleinheit 16 erfasst und gesammelt wurden, und sie behält mindestens die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten in den übrigen Fällen innerhalb der arithmetischen Einheit 17. Im Ergebnis besitzen zumindest die Korrosionsdaten, die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten und die Geschwindigkeitsdaten, die in der arithmetischen Einheit 17 gespeichert wurden, eine exakte Korrelation zwischen insbesondere den Korrosionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten.
- (3) Der FV-Wandler 15 mittelt die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 13 über ein vorbestimmtes Zeitintervall (ein 0,5- bis 2-Minuten-Intervall), welches kürzer ist als ein Erfassungs-Zeitintervall, in welchem die Datensammeleinheit 16 die Korrosionsdaten und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten erfasst, um die Durchschnittsgeschwindigkeitsdaten zu berechnen (0,5- bis 2-Minuten-Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten). Anschließend erfasst die Datensammeleinrichtung 16 die Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten von dem FV-Wandler 15 als die Geschwindigkeitsdaten gleichzeitig beispielsweise etwa alle 10 Minuten mit den Korrosionsdaten von den Korrosionssensoren 11 und den Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Temperatur-Feuchtigkeitssensoren 20, und sie sammelt die Daten in Verbindung zueinander. Damit kann auch in diesem Fall aus den Korrosionsdaten, den Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten und den Geschwindigkeitsdaten (den Durchschnitts-Geschwindigkeitsdaten), die von der Datensammeleinheit 16 gesammelt werden, die Korrelation zwischen den Korrosionsdaten und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten exakt ermittelt werden.
- (4) Die Datensammeleinrichtung 16, welche sämtliche Daten von den Korrosionssensoren 11, den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 und dem Motordrehzahlsensor 14 erfasst und sammelt, wird nicht von der üblicherweise in dem Versuchsfahrzeug 1 installierten Fahrzeugbatterie 30 gespeist, sondern von der speziell vorhandenen Teilbereichsbatterie 31. Während eines Motorstillstands des Versuchsfahrzeugs 1 erfasst und sammelt die Datensammeleinheit 16 die Korrosionsdaten und die Temperatur-/Feuchtigkeitsdaten von den Korrosionssensoren 11 bzw. den Temperatur-/Feuchtigkeitssensoren 12. Da hierzu Leistung von der Teilbereichsbatterie 31 geliefert wird, kann die Fahrzeugbatterie 30 an einem Energieverlust (leere Batterie) bewahrt werden.
-
Die Erfindung wurde oben anhand einer Ausführungsform erläutert, allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern es sind verschiedene Abwandlungen möglich, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
-
Beispielsweise ist der Korrosionssensor 11 nicht auf einen Korrosionssensor vom galvanischen Typ beschränkt, sondern er kann auch ein Korrosionssensor vom Quarzkristall-Mikrobalance-Typ (QCM) oder vom Impedanztyp sein. Außerdem ist das Fahrzeug nicht auf ein vierrädriges Fahrzeug beschränkt, es kann sich auch um ein Motorrad, ein Schiff, einen Außenbordmotor oder ein Flugzeug handeln.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2005-134162 [0003]
- JP 2009-53205 [0003]
