JP2005247234A - Diagnosing device, control device, and power train of automobile - Google Patents

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利通 箕輪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To speedily detect an abnormality and inform an occupant of it by detecting actual energy outputted from a predetermined element (engine, motor, torque converter, clutch, transmission, final speed reduction gear, or the like), and by performing abnormal diagnosis of the element, in an automobile power train. <P>SOLUTION: This diagnosing device comprises an input section for inputting a signal of a torque sensor 7 for detecting an output torque of the element, and an output parameter determining section for determining an output parameter of the element based on the signal from the input section. The diagnosing device performs the abnormal diagnosis of the element according to the output parameter determined in the output parameter determining section. The output parameter is compared with a reference output parameter of the element determined using a means different from the torque sensor, thereby performing the abnormal diagnosis of the element. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車パワートレイン、およびその診断装置,制御装置に関する。   The present invention relates to an automobile power train, and a diagnostic device and a control device thereof.

自動車システムにおいては、駆動力源(エンジン,モータ等)から駆動輪(タイヤ)まで動力を伝達するパワートレイン(動力伝達系)が重要なファクタである。   In an automobile system, a power train (power transmission system) that transmits power from a driving force source (engine, motor, etc.) to driving wheels (tires) is an important factor.

このパワートレインの各要素の異常判定を行うシステムとして、各種センサ,自動変速機の各部およびエンジンの各部の異常判定情報をエンジンコントローラで一括管理するものが知られており(例えば特許文献1参照)、これら異常判定情報を一括表示することにより乗員による異常認識が可能となる。   As a system for performing an abnormality determination of each element of the power train, there is known a system in which abnormality determination information of various sensors, each part of an automatic transmission and each part of an engine is collectively managed by an engine controller (for example, see Patent Document 1). By displaying these abnormality determination information in a lump, the occupant can recognize the abnormality.

特開平7−295627号公報JP-A-7-295627

自動車パワートレインの異常は走行性能に多大な影響を及ぼす。本発明は、パワートレインを構成する要素(エンジン,モータ,トルクコンバータ,クラッチ,変速機,最終減速ギア等)の異常を速やかに検出することを目的とする。   Abnormalities in the vehicle powertrain have a significant effect on driving performance. An object of the present invention is to quickly detect an abnormality in elements (engine, motor, torque converter, clutch, transmission, final reduction gear, etc.) constituting a power train.

パワートレインを構成する要素の異常は、最初に当該要素の効率悪化となって表れる。例えば、要素の一部が故障し、効率が悪化していなければ出力される推定出力エネルギーや目標出力エネルギー等の参照出力パラメータよりも実際の出力パラメータが低下している場合には、効率が悪化していると考えることができる。   Abnormalities in the elements constituting the power train appear first as the efficiency of the elements deteriorates. For example, if some of the elements fail and the actual output parameters are lower than the reference output parameters such as the estimated output energy and target output energy that are output if the efficiency has not deteriorated, the efficiency will deteriorate. You can think that you are.

そこで、要素の出力トルクを検出するトルクセンサの信号に基づき当該要素の出力パラメータを求め、当該出力パラメータに応じて前記要素の異常診断を行う。   Therefore, the output parameter of the element is obtained based on the signal of the torque sensor that detects the output torque of the element, and abnormality diagnosis of the element is performed according to the output parameter.

また、当該出力パラメータと、上記トルクセンサとは異なる手段を用いて求めた前記要素の参照出力パラメータとを比較することにより、前記要素の異常診断を行う。   Further, the abnormality diagnosis of the element is performed by comparing the output parameter with a reference output parameter of the element obtained by using a means different from the torque sensor.

パワートレインを構成する要素の異常を速やかに検出することが可能となる。   It is possible to quickly detect an abnormality in the elements constituting the power train.

以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention.

図1に示す自動車パワートレインにおいては、駆動力源としてエンジン1が設けられており、前記エンジン1の動力がトルクコンバータ5,変速機8,最終減速ギア9を介して駆動輪10まで伝達される構成となっている。   In the automobile power train shown in FIG. 1, an engine 1 is provided as a driving force source, and the power of the engine 1 is transmitted to driving wheels 10 via a torque converter 5, a transmission 8, and a final reduction gear 9. It has a configuration.

エンジン1では、吸気管15に設けられた電子制御スロットル2(スロットルバルブ,駆動モータ,スロットルセンサからなる)により吸入空気量が制御され、前記空気量に見合う燃料量が燃料噴射装置(図示しない)から噴射される。また、前記空気量および燃料量から決定される空燃比,エンジン回転数などの信号から点火時期が決定され、点火装置(図示しない)により点火される。前記燃料噴射装置には燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域(エンジントルク,エンジン回転数で決定される領域)を比較して、燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを選択することが望ましい。   In the engine 1, an intake air amount is controlled by an electronically controlled throttle 2 (comprising a throttle valve, a drive motor, and a throttle sensor) provided in the intake pipe 15, and a fuel amount corresponding to the air amount is a fuel injection device (not shown). Is injected from. Further, the ignition timing is determined from signals such as the air-fuel ratio and engine speed determined from the air amount and the fuel amount, and ignition is performed by an ignition device (not shown). The fuel injection device has an intake port method in which fuel is injected into an intake port or an in-cylinder injection method in which fuel is directly injected into a cylinder, and is determined by an operating range (engine torque and engine speed) required for the engine. It is desirable to select an engine that can reduce fuel consumption and has good exhaust performance.

エンジン1と変速機8の入力軸12の間に介装されるトルクコンバータ5の内部には図示しないタービンランナー,ポンプインペラー,ステータの3種類の羽根車があり、この中に油が満たされている。このうちのポンプインペラーがエンジン1のクランク軸11に、タービンランナーが入力軸12に接続されており、この間の動力伝達を油が行う。ステータはこの中の油の流れを変える働きをしている。エンジン1の動力をトルクコンバータ5を介して伝達すると、油すなわち流体を利用して力の受け渡しをすることになるので、クランク軸11と入力軸12の多少の回転差を吸収することができ、車が停車している状態から動力を伝達することができる。   Inside the torque converter 5 interposed between the engine 1 and the input shaft 12 of the transmission 8 are three types of impellers (not shown): a turbine runner, a pump impeller, and a stator, which are filled with oil. Yes. Of these, the pump impeller is connected to the crankshaft 11 of the engine 1, and the turbine runner is connected to the input shaft 12. Oil is transmitted during this time. The stator functions to change the flow of oil in the stator. When the power of the engine 1 is transmitted via the torque converter 5, the force is transferred using oil, that is, fluid, so that a slight rotational difference between the crankshaft 11 and the input shaft 12 can be absorbed. Power can be transmitted from the state where the car is stopped.

変速機8は入力軸12の回転数を所定の減速比により減速させて出力軸13まで伝達する機構である。自動車が走行する状態は周囲の環境や運転者の意図によって大きく変化する。例えば、発進して加速するときと、高速で巡航するときではエンジン1の回転数と駆動輪10の回転数の比率を変えなければ、エンジン1の動力を効率良く使うことができないため、変速機8により入力軸12と出力軸13の回転数比、すなわち減速比を切り換える必要がある。変速機には、運転者が切り換え操作を行う手動変速機(MT:Manual
Transmission)と、運転状態を自動的に判断して最適な減速比に変速する自動変速機がある。一般に、AT(Automatic Transmission)と称する自動変速機は、遊星歯車と摩擦クラッチを用いて数段階の変速比を走行状態に合わせて自動的に減速比を選択する機構であり、トルクコンバータと組み合わせて幅広く使用されている。近年では、効率向上の観点から、減速比を連続的に変えることのできる無段変速機(CVT:Continuously VariableTransmission)や、従来の手動変速機の機構を自動化した自動MTも製品化されており、今後、変速機のさらなる性能向上が期待されている。
The transmission 8 is a mechanism that transmits the rotational speed of the input shaft 12 to the output shaft 13 by decelerating it with a predetermined reduction ratio. The state in which a car travels varies greatly depending on the surrounding environment and the driver's intention. For example, when starting and accelerating and cruising at high speed, the power of the engine 1 cannot be used efficiently unless the ratio of the rotational speed of the engine 1 and the rotational speed of the drive wheel 10 is changed. 8, the rotation speed ratio between the input shaft 12 and the output shaft 13, that is, the reduction ratio needs to be switched. The transmission has a manual transmission (MT: Manual) that is switched by the driver.
Transmission) and an automatic transmission that automatically determines the driving state and shifts to an optimum reduction ratio. In general, an automatic transmission called AT (Automatic Transmission) is a mechanism that automatically selects a reduction gear ratio according to a running state by using a planetary gear and a friction clutch, and is combined with a torque converter. Widely used. In recent years, from the viewpoint of improving efficiency, a continuously variable transmission (CVT) that can continuously change the reduction ratio and an automatic MT that automates the mechanism of a conventional manual transmission have been commercialized. In the future, further improvements in transmission performance are expected.

変速機8の出力軸13には最終減速ギア9が接続されており、最終減速ギア9は出力軸13の回転数を最終的に駆動輪10の回転数に適合させる。エンジン1および変速機8が車両に対して縦方向に搭載されているときは、この最終減速ギア9で回転方向の変換も行う。   A final reduction gear 9 is connected to the output shaft 13 of the transmission 8, and the final reduction gear 9 finally adapts the rotational speed of the output shaft 13 to the rotational speed of the drive wheels 10. When the engine 1 and the transmission 8 are mounted in the vertical direction with respect to the vehicle, the rotation direction is converted by the final reduction gear 9.

次に、本発明の自動車パワートレイン診断装置において、パワートレインの要素の1つであるトルクコンバータを診断する場合について説明する。   Next, the case of diagnosing a torque converter that is one of the elements of the power train in the automobile power train diagnostic apparatus of the present invention will be described.

図1の診断装置100には、出力パラメータ決定手段101と、診断手段102と、報知手段103が設けられている。診断装置100は、図示しない入力処理部,出力処理部およびコンピュータから構成されるが、エンジン1を制御するエンジンコントローラや、トルクコンバータ5および変速機8を制御する変速機コントローラを備えている場合には、これらのコントローラの一部を診断装置100として使用することも可能である。また、診断装置100には、回転数センサ3によって検出されたエンジン1の回転数NE、トルクセンサ4によって検出されたエンジン1の実トルクRTE、回転数センサ6によって検出された入力軸12の回転数NI、トルクセンサ7によって検出された入力軸12の実トルクRTI等が入力される。   The diagnosis apparatus 100 of FIG. 1 includes an output parameter determination unit 101, a diagnosis unit 102, and a notification unit 103. The diagnostic apparatus 100 includes an input processing unit, an output processing unit, and a computer (not shown), but includes an engine controller that controls the engine 1 and a transmission controller that controls the torque converter 5 and the transmission 8. It is also possible to use a part of these controllers as the diagnostic apparatus 100. Further, the diagnostic device 100 includes the rotational speed NE of the engine 1 detected by the rotational speed sensor 3, the actual torque RTE of the engine 1 detected by the torque sensor 4, and the rotation of the input shaft 12 detected by the rotational speed sensor 6. The number NI and the actual torque RTI of the input shaft 12 detected by the torque sensor 7 are input.

次に、図12を用いて、トルクセンサの構成例について説明する。図12は、トルクセンサの概略図であり、本願の全ての実施形態で適用可能である。   Next, a configuration example of the torque sensor will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic diagram of a torque sensor, and is applicable to all the embodiments of the present application.

励磁コイル1202には交流電流を通電し、交流磁界が発生させられ、トルク伝達軸
1201の表面を円周方向に交流磁化させる。検出コイル1203は、励磁コイル1202と直交する方向、つまりトルク伝達軸1201の表面の軸方向における交流磁化成分を検出する。トルク検出は、強磁性体であるトルク伝達軸1201の磁歪効果を利用している。図12に示すように、トルク伝達軸1201にトルクTが印加されると軸方向に対して
45°方向に引っ張り応力+σ、および圧縮応力−σが発生する。励磁コイル1202により発生させられた円周方向の磁化ベクトルが、磁歪効果により応力発生方向である45°方向に回転させられ、磁化ベクトルの軸方向成分が生ずる。この磁化ベクトルの軸方向成分は印加トルクの増加に伴って大きくなる。したがって、磁化ベクトルの軸方向成分を検出する検出コイル1203からの誘起電圧が、軸に加わるトルクに対応することになる。このような磁歪式コイル型トルクセンサは、高感度,高応答性,非接触検出という長所があり、自動車用トルクセンサとして実用性が高い。
An alternating current is passed through the exciting coil 1202, an alternating magnetic field is generated, and the surface of the torque transmission shaft 1201 is alternatingly magnetized in the circumferential direction. The detection coil 1203 detects an AC magnetization component in a direction orthogonal to the excitation coil 1202, that is, in the axial direction of the surface of the torque transmission shaft 1201. Torque detection uses the magnetostriction effect of the torque transmission shaft 1201 that is a ferromagnetic material. As shown in FIG. 12, when the torque T is applied to the torque transmission shaft 1201, tensile stress + σ and compressive stress −σ are generated in the direction of 45 ° with respect to the axial direction. The circumferential magnetization vector generated by the excitation coil 1202 is rotated in the 45 ° direction, which is the direction of stress generation, by the magnetostriction effect, and an axial component of the magnetization vector is generated. The axial component of this magnetization vector increases as the applied torque increases. Therefore, the induced voltage from the detection coil 1203 that detects the axial component of the magnetization vector corresponds to the torque applied to the shaft. Such a magnetostrictive coil type torque sensor has advantages such as high sensitivity, high response, and non-contact detection, and is highly practical as a torque sensor for automobiles.

次に、図2を用いて、出力パラメータ決定手段101について説明する。   Next, the output parameter determination unit 101 will be described with reference to FIG.

図2は、出力パラメータ決定手段101の処理内容を示すフローチャートである。ステップ201において、図示しない入力部(コネクタや無線通信手段。尚、以下全ての出力パラメータ決定手段には図示しない入力部を有する)を通じて診断装置100に入力されるエンジン1の実トルクRTEや入力軸12の実トルクRTI等の各パラメータを読み込む。次にステップ202において、所定の要素から出力される実トルクRTOに基づいて関数fにより出力パラメータRPOを演算または選択することにより決定する。出力パラメータRPOは、トルクや回転数等のエネルギーを示すパラメータであり、診断する要素や診断目的に応じて最適なパラメータを用いて演算するか、またはパラメータそのものを選択することが望ましい。図1記載の実施例においては、入力軸12の実トルクRTIを出力パラメータとして選択し、トルクコンバータ5の特性によって決まる入力軸12の目標トルクTTI(参照出力パラメータ)を参照して比較することによりトルクコンバータ5の診断を行う。   FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents of the output parameter determination means 101. In step 201, the actual torque RTE and the input shaft of the engine 1 input to the diagnostic device 100 through an input unit (not shown) (connector and wireless communication means; hereinafter, all output parameter determination means have an input unit not shown). Each parameter such as 12 actual torques RTI is read. Next, in step 202, the output parameter RPO is determined by calculating or selecting the function parameter fPO based on the actual torque RTO output from a predetermined element. The output parameter RPO is a parameter indicating energy such as torque and rotation speed, and is preferably calculated using an optimum parameter according to an element to be diagnosed and a diagnostic purpose, or it is desirable to select the parameter itself. In the embodiment shown in FIG. 1, the actual torque RTI of the input shaft 12 is selected as an output parameter, and comparison is made by referring to the target torque TTI (reference output parameter) of the input shaft 12 determined by the characteristics of the torque converter 5. Diagnose the torque converter 5.

次に、図3を用いて、診断手段102について説明する。   Next, the diagnosis unit 102 will be described with reference to FIG.

図3は、トルクコンバータ5を診断する場合の診断手段102の処理内容を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing the processing contents of the diagnostic means 102 when diagnosing the torque converter 5.

ステップ301において、各パラメータを読み込み、ステップ302において、トルクコンバータ5の速度比RTSPDを(1)式に従い演算する。   In step 301, each parameter is read, and in step 302, the speed ratio RTSPD of the torque converter 5 is calculated according to equation (1).

RTSPD=NI÷NE …(1)
次に、ステップ303において、ステップ302で演算された速度比RTSPDに応じてトルクコンバータ5のトルク比RTTRQを(2)式に従い演算する。
RTSPD = NI ÷ NE (1)
Next, at step 303, the torque ratio RRTRQ of the torque converter 5 is calculated according to the equation (2) according to the speed ratio RTSPD calculated at step 302.

RTTRQ=g(RTSPD) …(2)
ここで、関数gはトルクコンバータの特性によって決まる関数である。速度比からトルク比を求める方法は、例えば特開平09−242853号他で知られているのでここでは詳述しない。
RTTRQ = g (RTSPD) (2)
Here, the function g is a function determined by the characteristics of the torque converter. A method for obtaining the torque ratio from the speed ratio is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-242853 and others, and will not be described in detail here.

次に、ステップ304において、ステップ303で演算されたトルク比RTTRQとエンジン1の実トルクRTEに応じて入力軸12の目標トルクTTIを(3)式に従い演算する。   Next, at step 304, the target torque TTI of the input shaft 12 is calculated according to the equation (3) according to the torque ratio RRTRQ calculated at step 303 and the actual torque RTE of the engine 1.

TTI=RTE×RTTRQ …(3)
次に、ステップ305において、ステップ304で演算された目標トルクTTIと入力軸12の実トルクRTIを比較し、(4)式によりトルクコンバータ5が正常か否かの判定を行う。
TTI = RTE × RTTRQ (3)
Next, in step 305, the target torque TTI calculated in step 304 and the actual torque RTI of the input shaft 12 are compared, and it is determined whether or not the torque converter 5 is normal by the equation (4).

TTI−RTI>所定値 …(4)
(4)式が不成立の場合には、トルクコンバータ5が正常であると判断してステップ
306に進み、診断フラグfNGECをクリアして終了する。ステップ305において
(4)式が成立している場合には、トルクコンバータ5が正常でないと判断してステップ307に進み、診断フラグfNGECをセットして終了する。
TTI-RTI> predetermined value (4)
If the expression (4) is not established, it is determined that the torque converter 5 is normal, the process proceeds to step 306, the diagnosis flag fNGEC is cleared, and the process is terminated. When the expression (4) is established in step 305, it is determined that the torque converter 5 is not normal, the process proceeds to step 307, the diagnosis flag fNGEC is set, and the process is terminated.

ここで参照出力パラメータであるTTIは、トルクセンサ7とは異なる手段である回転数センサ3および6と、トルクコンバータ5の特性に基づいて求めている。この場合、回転数センサはトルクコンバータ5の入力エネルギーである回転数を検出するエネルギーセンサとして動作する。   Here, the reference output parameter TTI is obtained based on the characteristics of the rotational speed sensors 3 and 6, which are different from the torque sensor 7, and the torque converter 5. In this case, the rotation speed sensor operates as an energy sensor that detects the rotation speed that is input energy of the torque converter 5.

図1の報知手段103には、診断フラグfNGECが入力される。報知手段103は、診断フラグfNGECの値に応じて警告灯や警報などにより乗員にトルクコンバータ5が正常であるか否かを乗員に報知する。例えば、診断フラグfNGECがクリアされている場合には、トルクコンバータ5が正常であると判断されているため、警告灯を点灯しない、あるいは警報を鳴らさないといった処理を行う。また、診断フラグfNGECがセットされている場合には、トルクコンバータ5が正常でないと判断されているため、警告灯を点灯させる、あるいは警報を鳴らすといった処理を行う。   A diagnostic flag fNGEC is input to the notification unit 103 in FIG. The notification means 103 notifies the occupant whether or not the torque converter 5 is normal by a warning light or an alarm according to the value of the diagnostic flag fNGEC. For example, when the diagnosis flag fNGEC is cleared, it is determined that the torque converter 5 is normal, and thus processing such as not turning on the warning lamp or sounding an alarm is performed. Further, when the diagnosis flag fNGEC is set, it is determined that the torque converter 5 is not normal, and thus processing such as turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed.

以上説明したように、自動車パワートレインの要素から出力されるトルクを検出するトルクセンサの信号に応じて該要素の出力パラメータを演算し、前記出力パラメータに応じて該要素の診断を行うことにより、該要素に異常が発生した場合に乗員にその異常を報知することが可能となる。   As described above, by calculating the output parameter of the element according to the signal of the torque sensor that detects the torque output from the element of the vehicle powertrain, and diagnosing the element according to the output parameter, When an abnormality occurs in the element, it is possible to notify the passenger of the abnormality.

また、図1で示した実施例においては、入力側のトルク、すなわちエンジン1のトルクを検出するためにトルクセンサ4を使用しているが、エンジン1の制御に使用される各種信号を用いて図4に示すような演算方法によりエンジン1の推定トルクTEを演算することも可能である。   In the embodiment shown in FIG. 1, the torque sensor 4 is used to detect the input side torque, that is, the torque of the engine 1, but various signals used for controlling the engine 1 are used. It is also possible to calculate the estimated torque TE of the engine 1 by a calculation method as shown in FIG.

図4は、エンジントルクの推定方法を示す制御ブロック図である。   FIG. 4 is a control block diagram showing an engine torque estimation method.

ブロック401は、エンジン1の内部トルクTeiを演算するマップであり、吸気管内の空気量TPとエンジン回転数NEに基づいて内部トルクTeiを演算する。図4で示した実施例では、空気量TPを用いているが、吸気管内圧力,吸気管内流量,スロットル開度等のパラメータを用いても良い。内部トルクTeiは、点火時期を最適化し、空燃比がストイキ状態での燃焼によって発生したトルクに相当する。ブロック402は、空燃比制御により燃料を増減した場合のエンジン1のトルク効率ηelを演算するテーブルであり、(5)式に従い演算された当量比λに基づいてηelを演算する。   A block 401 is a map for calculating the internal torque Tei of the engine 1, and calculates the internal torque Tei based on the air amount TP in the intake pipe and the engine speed NE. In the embodiment shown in FIG. 4, the air amount TP is used, but parameters such as the intake pipe pressure, the intake pipe flow rate, and the throttle opening may be used. The internal torque Tei corresponds to the torque generated by the combustion with the ignition timing optimized and the air-fuel ratio stoichiometric. A block 402 is a table for calculating the torque efficiency ηel of the engine 1 when the fuel is increased / decreased by air-fuel ratio control, and ηel is calculated based on the equivalent ratio λ calculated according to the equation (5).

λ=理論空燃比14.7÷実空燃比 …(5)
ブロック403は、燃料カット状態判定部であり、燃料カット制御により各気筒に供給する燃料を停止した場合のエンジン1のトルク効率ηecを演算する。ブロック404は、点火時期を制御した場合のエンジン1のトルク効率ηeaを演算するテーブルであり、点火時期リタード量ADVに基づいてηeaを演算する。
λ = theoretical air-fuel ratio 14.7 ÷ actual air-fuel ratio (5)
A block 403 is a fuel cut state determination unit that calculates the torque efficiency ηec of the engine 1 when the fuel supplied to each cylinder is stopped by fuel cut control. A block 404 is a table for calculating the torque efficiency ηea of the engine 1 when the ignition timing is controlled, and calculates ηea based on the ignition timing retard amount ADV.

エンジン1の推定トルクTEは、ブロック401で演算された内部トルクTeiに、ブロック402,403,404で演算されたエンジン1のトルク効率ηel,ηec,
ηeaを乗算し、推定される外乱(摩擦損失,ポンプ損失,冷却損失等)を減算することにより演算される。
The estimated torque TE of the engine 1 is equal to the internal torque Tei calculated in the block 401, and the torque efficiency ηel, ηec,
It is calculated by multiplying ηea and subtracting the estimated disturbance (friction loss, pump loss, cooling loss, etc.).

次に、エンジン1の推定トルクTEを用いてエンジン1の診断を行う場合について図5を用いて説明する。   Next, the case where the engine 1 is diagnosed using the estimated torque TE of the engine 1 will be described with reference to FIG.

図5は、エンジン1を診断する場合の診断手段102の処理内容を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents of the diagnostic means 102 when diagnosing the engine 1.

ステップ501において、各パラメータを読み込み、ステップ502において、エンジン1の推定トルクTEを(6)式に従い演算する。   In step 501, each parameter is read. In step 502, the estimated torque TE of the engine 1 is calculated according to equation (6).

TE=h(NE,TP,λ,ADV) …(6)
ここで、関数hはエンジン1の特性によって決まる関数であり、図4で示した演算方法などによって決定される。次に、ステップ503において、ステップ502で演算されたエンジン1の推定トルクTEとトルクセンサ4によって検出されたエンジン1の実トルクRTEを比較し、(7)式によりエンジン1が正常か否かの判定を行う。
TE = h (NE, TP, λ, ADV) (6)
Here, the function h is a function determined by the characteristics of the engine 1, and is determined by the calculation method shown in FIG. Next, in step 503, the estimated torque TE of the engine 1 calculated in step 502 and the actual torque RTE of the engine 1 detected by the torque sensor 4 are compared, and whether or not the engine 1 is normal according to the equation (7). Make a decision.

TE−RTE>所定値 …(7)
(7)式が不成立の場合には、エンジン1が正常であると判断してステップ504に進み、診断フラグfNGECをクリアして終了する。ステップ503において(7)式が成立している場合には、エンジン1が正常でないと判断してステップ505に進み、診断フラグfNGECをセットして終了する。
TE-RTE> predetermined value (7)
If the expression (7) is not satisfied, it is determined that the engine 1 is normal, the process proceeds to step 504, the diagnosis flag fNGEC is cleared, and the process ends. If the expression (7) is established in step 503, it is determined that the engine 1 is not normal, the process proceeds to step 505, the diagnosis flag fNGEC is set, and the process ends.

図1の報知手段103には、診断フラグfNGECが入力される。報知手段103は、診断フラグfNGECの値に応じて警告灯や警報などにより乗員にエンジン1が正常であるか否かを乗員に報知する。例えば、診断フラグfNGECがクリアされている場合には、エンジン1が正常であると判断されているため、警告灯を点灯しない、あるいは警報を鳴らさないといった処理を行う。また、診断フラグfNGECがセットされている場合には、エンジン1が正常でないと判断されているため、警告灯を点灯させる、あるいは警報を鳴らすといった処理を行う。   A diagnostic flag fNGEC is input to the notification unit 103 in FIG. The notification means 103 notifies the occupant whether or not the engine 1 is normal by a warning light or warning according to the value of the diagnostic flag fNGEC. For example, when the diagnosis flag fNGEC is cleared, it is determined that the engine 1 is normal, and therefore, a process of not turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed. Further, when the diagnosis flag fNGEC is set, it is determined that the engine 1 is not normal, and thus processing such as turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed.

以上説明したように、トルクセンサによって検出されたエンジンの実トルクと制御状態に応じて演算されたエンジンの推定トルクを比較することにより駆動力源であるエンジンの診断を行うことができ、該エンジンに異常が発生した場合に乗員にその異常を報知することが可能となる。   As described above, the engine that is the driving force source can be diagnosed by comparing the actual engine torque detected by the torque sensor and the estimated engine torque calculated in accordance with the control state. When an abnormality occurs in the vehicle, it is possible to notify the passenger of the abnormality.

図1〜図5で示した実施例においては、駆動力源としてエンジンを用いているが、駆動力源としてモータを使用した場合について、図6および図7を用いて説明する。   In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the engine is used as the driving force source, but the case where the motor is used as the driving force source will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図6は、駆動力源としてモータを使用した場合の本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。   FIG. 6 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention when a motor is used as a driving force source.

図6に示す自動車パワートレインにおいては、駆動力源としてモータ601が設けられており、前記モータ601の動力が最終減速ギア609を介して駆動輪610まで伝達される構成となっている。   In the automobile power train shown in FIG. 6, a motor 601 is provided as a driving force source, and the power of the motor 601 is transmitted to the driving wheels 610 through a final reduction gear 609.

モータ601は交流電源によって駆動される交流モータであり、バッテリ615の電力により駆動される。インバータ616は直流を交流に変換してモータ601のトルク/回転数を制御するコントローラである。モータ601として直流電源によって駆動される直流モータを使用する場合には、前記インバータ616の代わりに直流モータ用の制御回路によってモータ601を制御する。交流モータ,直流モータにはそれぞれ一長一短があるので、要求される動力性能に応じてコストパフォーマンスに優れたモータを選択することが望ましい。   The motor 601 is an AC motor driven by an AC power supply, and is driven by the power of the battery 615. The inverter 616 is a controller that controls the torque / rotation speed of the motor 601 by converting direct current into alternating current. When a DC motor driven by a DC power source is used as the motor 601, the motor 601 is controlled by a DC motor control circuit instead of the inverter 616. Since AC motors and DC motors have advantages and disadvantages, it is desirable to select a motor with excellent cost performance according to the required power performance.

モータ601の出力軸613には最終減速ギア609が接続されており、最終減速ギア609は出力軸613の回転数を最終的に駆動輪610の回転数に適合させる。モータ
601が車両に対して縦方向に搭載されているときは、この最終減速ギア609で回転方向の変換も行う。
A final reduction gear 609 is connected to the output shaft 613 of the motor 601, and the final reduction gear 609 finally adapts the rotational speed of the output shaft 613 to the rotational speed of the drive wheels 610. When the motor 601 is mounted in the longitudinal direction with respect to the vehicle, the final reduction gear 609 also converts the rotational direction.

次に、図6で示した本発明の自動車パワートレイン診断装置において、パワートレインの要素の1つであり、駆動力源でもあるモータ601を診断する場合について説明する。   Next, the case of diagnosing the motor 601 that is one of the elements of the power train and is also the driving force source in the automobile power train diagnostic apparatus of the present invention shown in FIG. 6 will be described.

図6の診断装置6100には、出力パラメータ決定手段6101と、診断手段6102と、報知手段6103が設けられている。診断装置6100は、図示しない入力処理部,出力処理部およびコンピュータから構成されるが、モータ601を制御するインバータ
616を備えている場合には、インバータ616の一部を診断装置6100として使用することも可能である。また、診断装置6100には、回転数センサ603によって検出されたモータ601(出力軸613)の回転数NM,トルクセンサ604によって検出されたモータ601(出力軸613)の実トルクRTM,インバータ616によって制御されるモータ601の駆動電圧VMおよび駆動電流IM等が入力される。
The diagnostic device 6100 of FIG. 6 includes an output parameter determination unit 6101, a diagnostic unit 6102, and a notification unit 6103. The diagnostic device 6100 includes an input processing unit, an output processing unit, and a computer (not shown), but when the inverter 616 that controls the motor 601 is provided, a part of the inverter 616 is used as the diagnostic device 6100. Is also possible. Further, the diagnosis device 6100 includes a rotational speed NM of the motor 601 (output shaft 613) detected by the rotational speed sensor 603, an actual torque RTM of the motor 601 (output shaft 613) detected by the torque sensor 604, and an inverter 616. The drive voltage VM and the drive current IM of the motor 601 to be controlled are input.

出力パラメータ決定手段6101の処理内容については、図1の出力パラメータ決定手段101と同様であり、要素の出力トルクRTOはモータ601の実トルクRTMである。例えば、モータ601の出力エネルギーとして出力パラメータRPOを(8)式に従い演算する。   The processing content of the output parameter determining means 6101 is the same as that of the output parameter determining means 101 in FIG. 1, and the output torque RTO of the element is the actual torque RTM of the motor 601. For example, the output parameter RPO is calculated according to the equation (8) as the output energy of the motor 601.

RPO=KT×NM×RTM …(8)
ここで、KTは回転数[r/min ]×トルク[Nm]を仕事率[W]に変換する係数である。
RPO = KT × NM × RTM (8)
Here, KT is a coefficient for converting the number of revolutions [r / min] × torque [Nm] into the power [W].

次に、図7を用いて、診断手段6102について説明する。   Next, the diagnosis unit 6102 will be described with reference to FIG.

図7は、モータを診断する場合の診断手段6102の処理内容を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing the processing contents of the diagnosis means 6102 when diagnosing a motor.

ステップ701において、各パラメータを読み込み、ステップ702において、モータ601に入力するエネルギーTPIを(9)式に従い演算する。   In step 701, each parameter is read. In step 702, the energy TPI input to the motor 601 is calculated according to equation (9).

TPI=VM×IM …(9)
次に、ステップ703において、ステップ702で演算された入力エネルギーTPIに応じてモータ601の実効率ηrを(10)式に従い演算する。
TPI = VM × IM (9)
Next, in step 703, the actual efficiency ηr of the motor 601 is calculated according to the equation (10) according to the input energy TPI calculated in step 702.

ηr=RPO÷TPI …(10)
次に、ステップ704において、モータ601の理想効率ηiを(11)式に従い演算する。
ηr = RPO ÷ TPI (10)
Next, in step 704, the ideal efficiency ηi of the motor 601 is calculated according to equation (11).

ηi=j(NM)×k(VM,IM) …(11)
ここで、関数jおよびkはモータ601およびインバータ616の特性によって決定され、関数jはモータ601の回転数等に応じてモータ601の単体効率を演算する関数であり、関数kはモータ601を駆動する電圧/電流に応じてインバータ616の単体効率を演算する関数である。次に、ステップ705において、ステップ703で演算された実効率ηrとステップ704で演算された理想効率ηiを比較し、(12)式によりモータ601が正常か否かの判定を行う。
ηi = j (NM) × k (VM, IM) (11)
Here, the functions j and k are determined by the characteristics of the motor 601 and the inverter 616. The function j is a function for calculating the single efficiency of the motor 601 according to the rotational speed of the motor 601 and the like, and the function k drives the motor 601. This is a function for calculating the single unit efficiency of the inverter 616 according to the voltage / current to be operated. Next, in step 705, the actual efficiency ηr calculated in step 703 and the ideal efficiency ηi calculated in step 704 are compared, and it is determined whether or not the motor 601 is normal using equation (12).

ηi−ηr>所定値 …(12)
(12)式が不成立の場合には、モータ601が正常であると判断してステップ706に進み、診断フラグfNGECをクリアして終了する。ステップ705において(12)式が成立している場合には、モータ601が正常でないと判断してステップ707に進み、診断フラグfNGECをセットして終了する。
ηi−ηr> predetermined value (12)
If the expression (12) is not established, it is determined that the motor 601 is normal, the process proceeds to step 706, the diagnosis flag fNGEC is cleared, and the process is terminated. If the expression (12) is established in step 705, it is determined that the motor 601 is not normal, the process proceeds to step 707, the diagnosis flag fNGEC is set, and the process ends.

ここではηrが出力パラメータであり、ηiが参照出力パラメータである。   Here, ηr is an output parameter, and ηi is a reference output parameter.

報知手段6103には、診断フラグfNGECが入力される。報知手段6103は、診断フラグfNGECの値に応じて警告灯や警報などにより乗員にモータ601が正常であるか否かを乗員に報知する。例えば、診断フラグfNGECがクリアされている場合には、モータ601が正常であると判断されているため、警告灯を点灯しない、あるいは警報を鳴らさないといった処理を行う。また、診断フラグfNGECがセットされている場合には、モータ601が正常でないと判断されているため、警告灯を点灯させる、あるいは警報を鳴らすといった処理を行う。   The notification unit 6103 receives the diagnosis flag fNGEC. The notification means 6103 notifies the occupant whether or not the motor 601 is normal by a warning light or an alarm according to the value of the diagnostic flag fNGEC. For example, when the diagnosis flag fNGEC is cleared, it is determined that the motor 601 is normal, and thus processing such as not turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed. Further, when the diagnosis flag fNGEC is set, it is determined that the motor 601 is not normal, so processing such as turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed.

以上説明したように、回転数と実トルクから求めたモータの出力エネルギーと駆動電圧と駆動電流から求めたモータの入力エネルギーに応じて実効率を演算し、モータの特性によって決定される理想効率と実効率を比較することにより、駆動力源であるモータの診断を行うことができ、該モータに異常が発生した場合に乗員にその異常を報知することが可能となる。   As described above, the actual efficiency is calculated according to the motor output energy obtained from the rotation speed and the actual torque, the motor input energy obtained from the drive voltage and the drive current, and the ideal efficiency determined by the characteristics of the motor. By comparing the actual efficiencies, it is possible to diagnose the motor that is the driving force source, and when the abnormality occurs in the motor, it is possible to notify the occupant of the abnormality.

次に、図1に示す自動車パワートレインにおいて、トルクコンバータの代わりにクラッチを用いた場合について、図8および図9を用いて説明する。   Next, the case where a clutch is used instead of the torque converter in the automobile power train shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

図8は、クラッチを診断する場合の本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。   FIG. 8 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention when diagnosing a clutch.

エンジン1と変速機8の入力軸12の間にはクラッチ805が設けられている。従来の手動変速機ではその操作を一般にクラッチペダルにより運転者が行うが、前述の自動MT等では変速機コントローラ等により自動的に操作が行われる。   A clutch 805 is provided between the engine 1 and the input shaft 12 of the transmission 8. In a conventional manual transmission, the operation is generally performed by a driver using a clutch pedal. In the automatic MT described above, the operation is automatically performed by a transmission controller or the like.

図8の診断装置800には、出力パラメータ決定手段810と、診断手段820と、報知手段830が設けられている。また、診断装置800には、回転数センサ3によって検出されたエンジン1の回転数NE,回転数センサ6によって検出された入力軸12の回転数NI,トルクセンサ7によって検出された入力軸12の実トルクRTI,クラッチ805のストロークPSC等が入力される。   8 includes an output parameter determination unit 810, a diagnosis unit 820, and a notification unit 830. Further, the diagnostic device 800 includes the rotational speed NE of the engine 1 detected by the rotational speed sensor 3, the rotational speed NI of the input shaft 12 detected by the rotational speed sensor 6, and the input shaft 12 detected by the torque sensor 7. The actual torque RTI, the stroke PSC of the clutch 805, etc. are input.

クラッチ805は乾式単板クラッチであり、図示しないクラッチカバーとクラッチディスクで構成される。クラッチカバーはエンジン1の図示しないフライホイールに固定されており、カバー本体,クラッチディスクと摺動するプレッシャープレート、およびプレッシャープレートに軸方向荷重を与えるスプリングで構成される。クラッチディスクはフライホイールとクラッチカバーの間に存在し、変速機8の入力軸12に軸方向に摺動可能に取り付けられている。クラッチディスクは回転方向に適切な剛性とヒステリシスを発生させるダンパ部と、フライホイールおよびプレッシャープレートと摺動するフェーシング部で構成される。手動変速機の場合、運転者がクラッチペダルを踏み込むと入力軸12に結合されているクラッチディスクへの押付け荷重が除去され、クラッチ805が解放された状態になる。クラッチペダルを離すと、クラッチディスクへの押付け荷重を発生させているクラッチカバー内のばね反力によりペダルが戻りクラッチ805が係合状態となる。クラッチ805によって伝達されるトルクはプレッシャープレートに軸方向荷重を与えるスプリングによって決定されるため、自動MTにおいてはクラッチ805のストローク(手動変速機のペダルストロークに相当する値)を制御することによって伝達されるトルクを調節する。   The clutch 805 is a dry single plate clutch, and includes a clutch cover and a clutch disk (not shown). The clutch cover is fixed to a flywheel (not shown) of the engine 1 and includes a cover body, a pressure plate that slides with the clutch disk, and a spring that applies an axial load to the pressure plate. The clutch disk exists between the flywheel and the clutch cover, and is attached to the input shaft 12 of the transmission 8 so as to be slidable in the axial direction. The clutch disk includes a damper portion that generates appropriate rigidity and hysteresis in the rotation direction, and a facing portion that slides with the flywheel and the pressure plate. In the case of a manual transmission, when the driver depresses the clutch pedal, the pressing load applied to the clutch disk coupled to the input shaft 12 is removed, and the clutch 805 is released. When the clutch pedal is released, the pedal returns by the spring reaction force in the clutch cover that generates a pressing load on the clutch disc, and the clutch 805 is engaged. Since the torque transmitted by the clutch 805 is determined by a spring that applies an axial load to the pressure plate, in automatic MT, it is transmitted by controlling the stroke of the clutch 805 (a value corresponding to the pedal stroke of the manual transmission). Adjust the torque.

出力パラメータ決定手段810の処理内容については、図1の出力パラメータ決定手段101と同様であり、図8記載の実施例においては、入力軸12の実トルクRTIを出力パラメータとして選択し、クラッチ805の目標トルクTCを参照して比較することによりクラッチ805の診断を行う。   The processing content of the output parameter determining means 810 is the same as that of the output parameter determining means 101 of FIG. 1. In the embodiment shown in FIG. 8, the actual torque RTI of the input shaft 12 is selected as the output parameter, and the clutch 805 The clutch 805 is diagnosed by comparing with reference to the target torque TC.

次に、図9を用いて、診断手段820について説明する。   Next, the diagnostic means 820 will be described with reference to FIG.

図9は、クラッチ805を診断する場合の診断手段820の処理内容を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the processing contents of the diagnostic means 820 when diagnosing the clutch 805.

ステップ901において、各パラメータを読み込み、ステップ902においてエンジン1の推定トルクTEを前述の(6)式に従い演算する。ステップ903において、クラッチ805の目標トルクTCを(13)式に従い演算する。   In step 901, each parameter is read, and in step 902, the estimated torque TE of the engine 1 is calculated according to the above-described equation (6). In step 903, the target torque TC of the clutch 805 is calculated according to equation (13).

TC=m(APS,VSP,NE,TE) …(13)
ここで、関数mは運転者のアクセルペダル開度APS,車速VSP,エンジン1の回転数NEおよび推定トルクTEに応じて目標トルクTCを決定する関数である。クラッチ
805のストロークを検出するセンサを備えている場合には、このストロークに応じてクラッチ805の目標トルクTCを決定しても良い。次に、ステップ904において、ステップ903で演算された目標トルクTCと入力軸12の実トルクRTIを比較し、(14)式によりクラッチ805が正常か否かの判定を行う。
TC = m (APS, VSP, NE, TE) (13)
Here, the function m is a function for determining the target torque TC according to the driver's accelerator pedal opening APS, the vehicle speed VSP, the engine speed NE and the estimated torque TE. When a sensor for detecting the stroke of the clutch 805 is provided, the target torque TC of the clutch 805 may be determined according to this stroke. Next, in step 904, the target torque TC calculated in step 903 and the actual torque RTI of the input shaft 12 are compared, and it is determined whether or not the clutch 805 is normal according to equation (14).

TC−RTI>所定値 …(14)
(14)式が不成立の場合には、クラッチ805が正常であると判断してステップ905に進み、診断フラグfNGECをクリアして終了する。ステップ904において、(14)式が成立している場合には、クラッチ805が正常でないと判断してステップ906に進み、診断フラグfNGECをセットして終了する。
TC-RTI> predetermined value (14)
If the expression (14) is not established, it is determined that the clutch 805 is normal, the process proceeds to step 905, the diagnosis flag fNGEC is cleared, and the process ends. If the expression (14) is established in step 904, it is determined that the clutch 805 is not normal, the process proceeds to step 906, the diagnosis flag fNGEC is set, and the process is terminated.

ここではRTIが出力パラメータであり、TCが参照出力パラメータである。   Here, RTI is an output parameter, and TC is a reference output parameter.

報知手段830には、診断フラグfNGECが入力される。報知手段830は、診断フラグfNGECの値に応じて警告灯や警報などにより乗員にクラッチ805が正常であるか否かを乗員に報知する。例えば、診断フラグfNGECがクリアされている場合には、クラッチ805が正常であると判断されているため、警告灯を点灯しない、あるいは警報を鳴らさないといった処理を行う。また、診断フラグfNGECがセットされている場合には、クラッチ805が正常でないと判断されているため、警告灯を点灯させる、あるいは警報を鳴らすといった処理を行う。   A diagnosis flag fNGEC is input to the notification unit 830. The notification means 830 notifies the occupant whether or not the clutch 805 is normal by a warning light or alarm according to the value of the diagnostic flag fNGEC. For example, when the diagnosis flag fNGEC is cleared, it is determined that the clutch 805 is normal, and thus processing such as not turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed. Further, when the diagnosis flag fNGEC is set, it is determined that the clutch 805 is not normal, so processing such as turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed.

以上説明したように、クラッチの目標トルクと実トルクを比較することにより、クラッチの診断を行うことができ、該クラッチに異常が発生した場合に乗員にその異常を報知することが可能となる。図8,図9記載の実施例においては、乾式単板クラッチを例に挙げて説明したが、従来ATに用いられている湿式多板クラッチや、CVTおよびHEV
(Hybrid Electric Vehicle )等に用いられている電磁クラッチに関しても同様の診断が可能である。
As described above, by comparing the target torque of the clutch with the actual torque, diagnosis of the clutch can be performed, and when an abnormality occurs in the clutch, it is possible to notify the passenger of the abnormality. 8 and 9, the dry single-plate clutch has been described as an example. However, wet multi-plate clutches conventionally used in AT, CVT and HEV
The same diagnosis can be made for the electromagnetic clutch used in (Hybrid Electric Vehicle) or the like.

次に、図10および図11を用いて、変速機を診断する場合について説明する。   Next, a case where a transmission is diagnosed will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

図10は、変速機を診断する場合の本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。   FIG. 10 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention when a transmission is diagnosed.

自動車パワートレインの構成は、図8に示した場合と同様である。   The configuration of the automobile power train is the same as that shown in FIG.

図10の診断装置1000には、出力パラメータ決定手段1010と、診断手段1020と、報知手段1030が設けられている。診断装置1000は、図示しない入力処理部,出力処理部およびコンピュータから構成されるが、エンジン1を制御するエンジンコントローラや、クラッチ805および変速機8を制御する変速機コントローラを備えている場合には、これらのコントローラの一部を診断装置1000として使用することも可能である。また、診断装置1000には、回転数センサ3によって検出されたエンジン1の回転数NE,回転数センサ1003によって検出された出力軸13の回転数NO,トルクセンサ1004によって検出された出力軸13の実トルクRTOT等が入力される。   10 includes an output parameter determination unit 1010, a diagnosis unit 1020, and a notification unit 1030. Diagnosis apparatus 1000 includes an input processing unit, an output processing unit, and a computer (not shown), but includes an engine controller that controls engine 1 and a transmission controller that controls clutch 805 and transmission 8. Some of these controllers can also be used as the diagnostic apparatus 1000. Further, the diagnostic device 1000 includes the rotational speed NE of the engine 1 detected by the rotational speed sensor 3, the rotational speed NO of the output shaft 13 detected by the rotational speed sensor 1003, and the output shaft 13 detected by the torque sensor 1004. An actual torque RTO T is input.

出力パラメータ決定手段1010の処理内容については、図1の出力パラメータ決定手段101と同様であり、要素の出力トルクRTOは出力軸13の実トルクRTOTである。例えば、変速機8の出力エネルギーとして出力パラメータRPOは(15)式に従い演算する。   The processing content of the output parameter determining means 1010 is the same as that of the output parameter determining means 101 in FIG. 1, and the output torque RTO of the element is the actual torque RTO of the output shaft 13. For example, the output parameter RPO as the output energy of the transmission 8 is calculated according to equation (15).

RPO=NO×RTOT …(15)
次に、図11を用いて、診断手段1020について説明する。
RPO = NO × RTOT (15)
Next, the diagnostic means 1020 will be described with reference to FIG.

図11は、変速機8を診断する場合の診断手段1020の処理内容を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing the processing contents of the diagnostic means 1020 when diagnosing the transmission 8.

ステップ1101において、各パラメータを読み込み、ステップ1102において、変速機8に入力するエネルギーTPIを(16)式に従い演算する。   In step 1101, each parameter is read. In step 1102, the energy TPI input to the transmission 8 is calculated according to equation (16).

TPI=NE×TE …(16)
なお、(16)式はクラッチ805が締結している場合において適用される。クラッチ805が締結していない場合は、入力軸12の回転数およびトルクを検出または推定することにより入力エネルギーTPIを演算しても良い。次に、ステップ1103において、変速機8の実効率ηrを(17)式に従い演算する。
TPI = NE × TE (16)
Equation (16) is applied when the clutch 805 is engaged. When the clutch 805 is not engaged, the input energy TPI may be calculated by detecting or estimating the rotation speed and torque of the input shaft 12. Next, in step 1103, the actual efficiency ηr of the transmission 8 is calculated according to equation (17).

ηr=RPO÷TPI …(17)
次に、ステップ1104において、変速機8の理想効率ηiを(18)式に従い演算する。
ηr = RPO ÷ TPI (17)
Next, in step 1104, the ideal efficiency ηi of the transmission 8 is calculated according to equation (18).

ηi=n(GP) …(18)
ここで、関数nは変速機8のギア位置GP(1速,2速,…)や制御状態に応じて理想効率ηiを決定する関数である。変速機の種類によっては各変速段で効率が異なるため、関数nは変速機の種類/特性に応じて決定することが望ましい。次に、ステップ1105において、ステップ1103で演算された実効率ηrとステップ1104で演算された理想効率ηiを比較し、(19)式により変速機8が正常か否かの判定を行う。
ηi = n (GP) (18)
Here, the function n is a function for determining the ideal efficiency ηi according to the gear position GP (first speed, second speed,...) Of the transmission 8 and the control state. Depending on the type of transmission, the efficiency varies depending on the gear position. Therefore, it is desirable to determine the function n according to the type / characteristic of the transmission. Next, in step 1105, the actual efficiency ηr calculated in step 1103 is compared with the ideal efficiency ηi calculated in step 1104, and it is determined whether or not the transmission 8 is normal by equation (19).

ηi−ηr>所定値 …(19)
(19)式が不成立の場合には、変速機8が正常であると判断してステップ1106に進み、診断フラグfNGECをクリアして終了する。ステップ1105において(19)式が成立している場合には、変速機8が正常でないと判断してステップ1107に進み、診断フラグfNGECをセットして終了する。
ηi−ηr> predetermined value (19)
If the expression (19) is not satisfied, it is determined that the transmission 8 is normal, and the process proceeds to Step 1106, where the diagnosis flag fNGEC is cleared and the process ends. When the expression (19) is established in step 1105, it is determined that the transmission 8 is not normal, the process proceeds to step 1107, the diagnosis flag fNGEC is set, and the process is terminated.

ここではηrが出力パラメータであり、ηiが参照出力パラメータである。   Here, ηr is an output parameter, and ηi is a reference output parameter.

報知手段1030には、診断フラグfNGECが入力される。報知手段1030は、診断フラグfNGECの値に応じて警告灯や警報などにより乗員に変速機8が正常であるか否かを乗員に報知する。例えば、診断フラグfNGECがクリアされている場合には、変速機8が正常であると判断されているため、警告灯を点灯しない、あるいは警報を鳴らさないといった処理を行う。また、診断フラグfNGECがセットされている場合には、変速機8が正常でないと判断されているため、警告灯を点灯させる、あるいは警報を鳴らすといった処理を行う。   The notification unit 1030 receives the diagnosis flag fNGEC. The notifying means 1030 notifies the occupant whether or not the transmission 8 is normal by a warning light or warning according to the value of the diagnostic flag fNGEC. For example, when the diagnosis flag fNGEC is cleared, it is determined that the transmission 8 is normal, and thus processing such as not turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed. Further, when the diagnosis flag fNGEC is set, it is determined that the transmission 8 is not normal, and thus processing such as turning on a warning lamp or sounding an alarm is performed.

以上説明したように、変速機から出力する実トルクから求めた出力エネルギーと、変速機に入力するトルクから求めた入力エネルギーに応じて変速機の実効率を演算し、変速機の特性等によって決定される理想効率と実効率を比較することにより変速機の診断を行うことができ、該変速機に異常が発生した場合に乗員にその異常を報知することが可能となる。   As explained above, the actual efficiency of the transmission is calculated according to the output energy obtained from the actual torque output from the transmission and the input energy obtained from the torque input to the transmission, and determined by the transmission characteristics, etc. The transmission can be diagnosed by comparing the ideal efficiency and the actual efficiency, and when an abnormality occurs in the transmission, it is possible to notify the passenger of the abnormality.

このように、駆動力源と駆動輪を含む複数の要素を有し、前記複数の要素によって前記駆動力源から前記駆動輪までトルクを伝達する自動車パワートレインの診断装置または診断方法であって、前記複数の要素のうち少なくとも1つの要素から出力されるトルクを検出するトルクセンサの信号に応じて該要素の出力パラメータを演算し、前記出力パラメータに応じて該要素の診断を行う。   Thus, a vehicle powertrain diagnostic apparatus or method having a plurality of elements including a driving force source and driving wheels, and transmitting torque from the driving force source to the driving wheels by the plurality of elements, An output parameter of the element is calculated according to a signal of a torque sensor that detects torque output from at least one of the plurality of elements, and the element is diagnosed according to the output parameter.

好ましくは、該要素の制御状態に応じて参照パラメータを演算し、前記出力パラメータと前記参照パラメータを比較することにより該要素の診断を行う。   Preferably, a reference parameter is calculated according to the control state of the element, and the element is diagnosed by comparing the output parameter with the reference parameter.

また好ましくは、前記診断手段によって該要素の異常が検出されたときに該要素の異常を乗員に報知する。   Preferably, when the abnormality of the element is detected by the diagnostic means, the abnormality of the element is notified to the occupant.

このことにより、該要素の異常を速やかに検出して乗員に報知することができる。   Thus, the abnormality of the element can be quickly detected and notified to the occupant.

本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention. 出力パラメータ決定手段の処理内容を示す制御フローチャートである。It is a control flowchart which shows the processing content of an output parameter determination means. トルクコンバータを診断する場合の診断手段の処理内容を示す制御フローチャートである。It is a control flowchart which shows the processing content of the diagnostic means in the case of diagnosing a torque converter. エンジントルクの推定方法を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the estimation method of an engine torque. エンジンを診断する場合の診断手段の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the diagnostic means in the case of diagnosing an engine. 本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention. モータを診断する場合の診断手段の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the diagnostic means in the case of diagnosing a motor. 本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention. クラッチを診断する場合の診断手段の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the diagnostic means in the case of diagnosing a clutch. 本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an automobile system according to an embodiment of the present invention. 変速機を診断する場合の診断手段の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the diagnostic means in the case of diagnosing a transmission. 本発明の一実施形態に用いるトルクセンサの構成例である。It is an example of composition of a torque sensor used for one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、4,7…トルクセンサ、5…トルクコンバータ、8…変速機、9…最終減速ギア、10…駆動輪、11…クランク軸、12…入力軸、13…出力軸、14…車軸、100…診断装置、101…出力パラメータ決定手段、102…診断手段、103…報知手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 4, 7 ... Torque sensor, 5 ... Torque converter, 8 ... Transmission, 9 ... Final reduction gear, 10 ... Drive wheel, 11 ... Crankshaft, 12 ... Input shaft, 13 ... Output shaft, 14 ... Axle DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Diagnostic apparatus 101 ... Output parameter determination means 102 ... Diagnostic means 103 ... Notification means.

Claims (6)

自動車のパワートレインを構成する要素を診断する自動車の診断装置であって、
前記要素の出力トルクを検出するトルクセンサの信号を入力する入力部と、前記入力部からの信号に基づき前記要素の出力パラメータを求める出力パラメータ決定部とを有し、
前記出力パラメータ決定部で求めた出力パラメータに応じて当該要素の異常診断を行う自動車の診断装置。
An automobile diagnostic apparatus for diagnosing elements constituting a power train of an automobile,
An input unit that inputs a signal of a torque sensor that detects an output torque of the element; and an output parameter determination unit that obtains an output parameter of the element based on a signal from the input unit;
An automobile diagnostic apparatus that performs abnormality diagnosis of the element according to the output parameter obtained by the output parameter determination unit.
請求項1記載の自動車の診断装置であって、
前記出力パラメータと、前記トルクセンサとは異なる手段を用いて求めた前記要素の参照出力パラメータとを比較することにより、当該要素の異常診断を行う自動車の診断装置。
The automobile diagnostic apparatus according to claim 1,
An automobile diagnostic apparatus that performs an abnormality diagnosis of an element by comparing the output parameter with a reference output parameter of the element obtained by means different from the torque sensor.
請求項2記載の自動車の診断装置であって、
前記トルクセンサとは異なる手段は、前記要素の入力エネルギーを検出または演算する手段である自動車の診断装置。
The automobile diagnostic device according to claim 2,
The vehicle diagnostic apparatus is a means for detecting or calculating input energy of the element, which is different from the torque sensor.
請求項1に記載の自動車の診断装置であって、
前記要素はエンジン,モータ,トルクコンバータ,クラッチ,変速機の少なくともいずれか一つである自動車の診断装置。
The automobile diagnostic device according to claim 1,
The automobile diagnostic apparatus, wherein the element is at least one of an engine, a motor, a torque converter, a clutch, and a transmission.
自動車のパワートレインを構成する要素を制御する自動車の制御装置であって、
前記要素の出力トルクを検出するトルクセンサの信号を入力する入力部と、
前記入力部からの信号に基づき前記要素の出力パラメータを求める出力パラメータ決定部と、
前記出力パラメータ決定部で求めた出力パラメータに応じて当該要素の異常診断を行う診断部とを有する自動車の制御装置。
A control device for a vehicle that controls elements constituting a power train of a vehicle,
An input unit for inputting a torque sensor signal for detecting an output torque of the element;
An output parameter determination unit for obtaining an output parameter of the element based on a signal from the input unit;
A control apparatus for an automobile, comprising: a diagnosis unit that diagnoses abnormality of the element according to the output parameter obtained by the output parameter determination unit.
駆動力源と駆動輪を含む複数の要素を有し、前記複数の要素によって前記駆動力源から前記駆動輪までトルクを伝達する自動車パワートレインであって、
前記要素の出力軸に設けられたトルクセンサと、
前記要素のエネルギー入力部に設けられ、当該入力エネルギーを検出するエネルギーセンサと、
前記トルクセンサの信号に基づき前記要素の出力パラメータを求め、前記エネルギーセンサの信号に基づき前記要素の参照出力パラメータを演算し、当該出力パラメータと当該参照出力パラメータを比較することにより、当該要素の異常診断を行う診断装置と、
を有する自動車のパワートレイン。

A vehicle power train having a plurality of elements including a driving force source and driving wheels, and transmitting torque from the driving force source to the driving wheels by the plurality of elements,
A torque sensor provided on the output shaft of the element;
An energy sensor provided in an energy input portion of the element for detecting the input energy;
By obtaining an output parameter of the element based on the signal of the torque sensor, calculating a reference output parameter of the element based on the signal of the energy sensor, and comparing the output parameter with the reference output parameter, the abnormality of the element A diagnostic device for performing the diagnosis;
Automobile powertrain with

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