JP2011141161A - 不具合診断装置、不具合診断方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】燃費に基づいてより正確な不具合診断を実現することができる不具合診断装置、不具合診断方法及びプログラムを提供すること。
【解決手段】本発明による不具合診断装置１は、車両の実燃費の測定を行う実燃費測定手段２ａと、車両の前記測定時の走行条件を検出する走行条件検出手段２ｂと、前記走行条件と所定の予測モデルに基づいて前記車両の前記測定時の推定燃費を計算する推定燃費計算手段２ｃと、前記実燃費と前記推定燃費の偏差を演算する偏差演算手段２ｄを含む、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装備されてユーザやディーラーにとって車両を保守管理する上でより有用な情報を提供し得る不具合診断装置、不具合診断方法及びプログラムに関する。

近年、ユーザの省燃費指向に併せて適切な情報を提供して支援することや省燃費指向への関心を高めることにより省燃費運転を促すことを目的として、例えば特許文献１に記載されているように、前回の給油から今回の給油までの走行距離を今回の給油量で除した燃費を逐次求めて、ユーザに車両の燃費を提示することが提案されている。

ここで、車両の燃費はタイヤの空気圧の不足や、積載荷重の大小、エンジン等の走行系統やエアコンやオルタネータ等の補機系統の故障、劣化等の車両状況に不具合が発生していることによって低下する方向に変化する性質を有している。特許文献１においては、燃費の実測値がこれらの車両状況を間接的に示すパラメータであることに着目して、ユーザの過去の車両の運転における燃費と、最新の燃費とを比較して、最新の燃費がある程度低下している場合には、車両状態に不具合が発生しているとみなして不具合発生の旨をユーザに報知することが提案されている。

特開２００２−１６６９９９号公報

ところが、車両の実際の燃費はユーザのアクセルやブレーキの操作の仕方、アイドリング時間、走行している道路の勾配の有無、信号や一旦停止線による停止発進の有無やその頻度、幅員や車線数による走行のしやすさ、一般道か高速道路か等による車速の違い、曲線手前の減速と曲線後の加速の頻度、曲線走行中の走行抵抗増加、渋滞による低速走行や停止発進の繰り返し等の様々な走行条件の変化によっても低下し得る。

特許文献１に記載のような過去の燃費と最新の燃費の比較に基づく報知においては、比較対象となる燃費の評価区間における走行条件が同じであることを前提としているものであり、走行条件が異なれば、車両状態を正確に診断すること、すなわち、不具合の発生の有無を正確に判定することができないという問題が生じる。しかし、従来技術においては、間接的なパラメータである燃費に基づいてより正確な不具合診断を実現することができていないという課題があった。

本発明は、上記問題及び課題に鑑み、燃費に基づいてより正確な不具合診断を実現することができる不具合診断装置、不具合診断方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明による不具合診断装置は、
車両の実燃費の測定を行う実燃費測定手段と、
前記車両の前記測定時の走行条件を検出する走行条件検出手段と、
前記走行条件と所定の予測モデルに基づいて前記車両の前記測定時の推定燃費を計算する推定燃費計算手段と、
前記実燃費と前記推定燃費の偏差を演算する偏差演算手段を含む、ことを特徴とする。

なお、前記走行条件とは、前記実燃費を低下させる要因となるもののうち前記車両の車両状態の不具合以外のものを指すものとし、例えば、アクセル開度、エンジン回転数、バッテリ容量、車速、積載荷重、タイヤ空気圧、エアコンの使用状況と稼働状況、気温、天気、湿度、渋滞、勾配の有無、曲線の有無、信号や一時停止線の有無等その他の種々のパラメータを含む。これらのパラメータは適宜選択された一部を用いてもよいし、全部用いてもよい。

また、前記所定の予測モデルは、例えば特開２００５−２９１０８１号公報や特開２００６−１１８４７９号公報等に記載の従来技術で周知の予測モデル及び予測モデル作成方法を用いることができる。さらに、前記測定時とは、例えば前記実燃費測定手段の測定周期毎の時刻を指し、理想的には前記測定時の走行条件とは当該測定周期毎の走行条件であることが好ましいが、前記走行条件検出手段の検出周期と前記測定周期が異なる場合には、前記測定周期毎の時刻の直近の又は隣接する前記検出周期毎の時刻であってもよい。

前記不具合診断装置によれば、前記推定燃費は前記実燃費が測定されたときの前記走行条件に基づいて計算されたものとすることができ、前記推定燃費と前記実燃費の偏差は前記走行条件によっては発生しないものとして、前記偏差を前記車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータとすることができ、前記偏差を用いての不具合発生の判定つまり不具合診断をより正確なものとすることができる。

ここで、前記不具合診断装置において、
前記偏差に基づいて前記車両における車両状態の不具合の発生の有無を判定する判定手段を含む、
ことが好ましい。

前記不具合診断装置によれば、前記車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータであって間接的なパラメータである前記偏差に基づいて、より正確に前記車両の車両状態の不具合の発生の有無を判定することができる。

ここで、前記不具合診断装置において、
前記判定手段は前記偏差が設計公差より大きい場合に前記不具合が発生していると判定することが好ましい。

なお、前記設計公差とは前記推定燃費と前記実燃費との前記所定の予測モデルが有する精度に基づく公差である。すなわち、前記偏差が前記設計公差より大きい場合とは、前記推定誤差に対して前記実燃費が下回り乖離が発生している場合を示す。

前記不具合診断装置によれば、前記車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータであって間接的なパラメータである前記偏差と前記予測モデルのスペックに基づいて容易に求められる前記設計公差に基づいて、より正確かつより容易に前記車両の車両状態の不具合の発生の有無を判定することができる。

さらに、前記不具合診断装置において、
前記判定手段の判定の結果に基づいた報知を行う報知手段を含むことが好ましい。

前記不具合診断装置によれば、前記判定の結果に基づいて報知を適宜行うことにより、ユーザにとってより対処しやすい報知を行うことができる。

すなわち、前記不具合診断装置において、
前記判定手段により前記不具合が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記不具合が発生した旨を報知する。

ここで、前記不具合診断装置において、
前記不具合は、故障、故障予兆、劣化を含むことが好ましい。

前記不具合診断装置によれば、前記判定手段は前記不具合についてより詳細な前記判定を行うことができる。

さらに、前記不具合診断装置において、
前記判定手段は前記偏差の変化率と前記故障及び前記故障予兆に対応する所定変化率との比較を行うとともに、前記偏差と前記故障に対応する第一所定値との比較を行うことが好ましい。

加えて、前記不具合診断装置において、
前記判定手段は前記偏差と前記第一所定値より小さい前記故障予兆に対応する第二所定値との比較を行うことが好ましい。

加えて、前記不具合診断装置において、
前記判定手段は前記変化率が前記所定変化率以上である状態が継続した後前記偏差が前記第一所定値以上である状態が継続する場合に前記故障が発生していると判定することが好ましい。

前記不具合診断装置によれば、実験又はシミュレーションにより比較的容易に求められる前記所定変化率と前記第一所定値と前記偏差との比較に基づいて、前記故障の発生の判定をより容易に行うことができる。

さらに、前記不具合診断装置において、
前記判定手段は前記変化率が前記所定変化率以上である状態が継続した後前記偏差が前記第二所定値以上であり前記第一所定値未満である状態が継続する場合に前記故障予兆が発生していると判定することが好ましい。

前記不具合診断装置によれば、実験又はシミュレーションにより比較的容易に求められる前記第二所定値と前記偏差との比較に基づいて、前記故障予兆の発生の判定をより容易に行うことができる。

さらに、前記不具合診断装置において、
前記判定手段は前記変化率が前記所定変化率未満である状態が継続した後前記偏差が前記第二所定値未満である状態が継続する場合に前記劣化が発生していると判定することが好ましい。

前記不具合診断装置によれば、実験又はシミュレーションにより比較的容易に求められる前記第二所定値と前記偏差との比較に基づいて、前記劣化の発生の判定をより容易に行うことができる。

より具体的には、前記不具合診断装置において、
前記判定手段により前記故障が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記故障が発生した旨を報知する。

同様に、前記不具合診断装置において、
前記判定手段により前記故障予兆が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記故障予兆が発生した旨を報知する。

同様に、前記不具合診断装置において、
前記判定手段により前記劣化が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記劣化が発生した旨を報知する。

なお、本発明に係る不具合診断方法は、
車両の実燃費の測定を行う実燃費測定ステップと、
車両の実燃費の測定を行う実燃費測定ステップと、
前記車両の前記測定時の走行条件を検出する走行条件検出ステップと、
前記走行条件と所定の予測モデルに基づいて前記車両の前記測定時の推定燃費を計算する推定燃費計算ステップと、
前記実燃費と前記推定燃費の偏差を演算する偏差演算ステップを含む、
ことを特徴とする。

また、本発明のプログラムは、
前記不具合診断方法をコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明によれば、燃費に基づいてより正確な不具合診断を実現することができる不具合診断装置、不具合診断方法及びプログラムを提供することができる。

本発明に係る不具合診断装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る不具合診断装置の制御内容を示すタイムチャートである。 本発明に係る不具合診断装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る不具合診断装置の制御結果としてのユーザへの報知内容の具体例とユーザ及びディーラーが取り得る処置内容を示す模式図である。 本発明に係る不具合診断装置の他の実施形態における制御内容を示すタイムチャートである。 本発明に係る不具合診断装置の制御内容を示すフローチャートである。 本発明に係る不具合診断装置の制御結果としての判定内容に対応する不具合の具体例を示すテーブルである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施例１の不具合診断装置１の一実施形態を示すブロック図である。

不具合診断装置１は、カーナビゲーションＥＣＵ２(Electronic Control Unit)と、ＧＰＳアンテナ３、ヨーレートセンサ４、受信機５、データベース６、ディスプレイ７、スピーカ８とから構成される。カーナビゲーションＥＣＵ２には、ＣＡＮ(Controller Area Network)等の通信規格を介してエンジンＥＣＵ９、ブレーキＥＣＵ１０、ＥＰＳＥＣＵ１２(Electronic Power Steering)が接続される。

カーナビゲーションＥＣＵ２は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納された通常制御用プログラム又はデータベース６から読み出した推定用プログラムに従い、ＣＰＵが以下に述べる処理を行うものである。カーナビゲーションＥＣＵ２は、実燃費測定手段２ａ、走行条件検出手段２ｂ、推定燃費計算手段２ｃ、偏差演算手段２ｄ、判定手段２ｅ、報知手段２ｆ、探索手段２ｇ、表示手段２ｈを構成する。

カーナビゲーションＥＣＵ２にはＧＰＳアンテナ３(Global Positioning System：全地球測位システム)と、ヨーレートセンサ４と、ディスプレイ７と、スピーカ８とが接続されている。

ＧＰＳアンテナ３は、地球上空を適宜の軌道で旋回する複数の衛星の内四個の衛星からの電波を受信し、これらの電波をもとに、探索手段２ｇは、三角測量の原理で車両の位置つまりは経度と緯度及び高度を測定する。

ここで、ヨーレートセンサ４は車両のヨーレートを検出するものであり、ＥＰＳＥＣＵ１２に接続された図示しないステアリングセンサは図示しない車両の操舵装置に設けられて操舵角を検出するものである。

ディスプレイ７上に設けられたタッチパネルはユーザが目的地や目標時間等の探索条件と、後述する走行条件の一部を入力する入力装置である。

データベース６はＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭあるいはハードディスク等の記憶媒体により構成される。データベース６は、表示用の地図情報と、探索用の地図情報及び推定燃費計算手段２ｃが用いる所定の予測モデルを含む推定用プログラムを格納し記憶している。この推定用プログラムが本発明のプログラムに該当し、実行させるコンピュータはここではカーナビゲーションＥＣＵ２である。

ディスプレイ７はタッチパネルにより入力された目的地をもとに探索手段２ｇが探索した経路を表示用の地図情報とともに表示手段２ｈの指令の下に表示するものであり、後述する報知手段２ｆの指令に基づいても適宜テキスト情報等を表示するものである。

ここで、エンジンＥＣＵ９は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたエンジン制御用プログラムに従い、図示しないエンジンの燃料噴射量Ｆ(l/s:リットルパーセコンド)、スロットル開度、バルブリフト量、バルブタイミング、エンジン回転数等を制御し、適宜検出したバッテリ容量に基づいて図示しないオルタネータを制御するとともに、これらのエンジン制御情報とバッテリ容量を含むデータフレームをカーナビゲーションＥＣＵ２にＣＡＮにより送信するものである。

さらに、ブレーキＥＣＵ１０は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたブレーキ制御用プログラムに従い、ＣＰＵが処理を行って図示しない車輪毎のブレーキ装置をユーザによるブレーキペダルの踏み込みが有る場合に制御して制動を行うものである。

これとともにブレーキＥＣＵ１０は、制動時の車輪のロックを防止するＡＢＳ機能(Anti-Lock Brake System)を有しており、その制御に用いるための車輪速を図示しない車輪速センサから取得して車速Ｖ(km/h)の演算を行い、車速Ｖ(km/h)を含むデータフレームをカーナビゲーションＥＣＵ２にＣＡＮにより送信するものである。

また、ＥＰＳＥＣＵ１１は例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従いＣＰＵが処理を行って、図示しないステアリングホイールにユーザにより入力される操舵力に基づいて、車輪を転舵する操舵装置のアシスト力を制御するものである。ＥＰＳＥＣＵ１１は、アシスト力の制御に用いるための操舵角を操舵装置内部の図示しないステアリングセンサから取得しており、カーナビゲーションＥＣＵ２に対して操舵角を含むデータフレームをＣＡＮにより伝送している。

さらに、受信機５は光あるいは電波ビーコンに準拠したものであり、ＶＩＣＳ(Vehicle Information & Communication System：道路交通情報システム)からの道路情報を受信する。ＶＩＣＳは、警察が収集した一般路の情報と道路公団が収集した高速道路の情報がＶＩＣＳセンターに送られて、そこで編集された情報がＦＭ多重放送、電波ビーコンあるいは光ビーコンにより発信されるものである。

ＶＩＣＳの発信する情報は、渋滞情報、渋滞区間、渋滞距離、車両の位置から目的地までの所要時間、道路工事による交通規制、速度規制、チェーン規制、駐車場情報、天候情報、地震・津波などの緊急情報も含む。

上述したＧＰＳアンテナ３を用いた車両の位置の測定は、衛星からの電波を利用する特性上、高層ビルの谷間に車両が位置する場合やトンネル内を車両が走行している場合、あるいは、高架橋の下を車両が走行している場合などでは電波をＧＰＳアンテナ３が受信できないため、車両の位置が測定できないタイミングが生じる。

このため、ＧＰＳアンテナ３が電波を受信できない場合には、探索手段２ｇは、ブレーキＥＣＵ１０が検出した車速Ｖとヨーレートセンサ４が検出したヨーレート、ステアリングセンサが検出してＥＰＳＥＣＵ１２から送信された操舵角をもとにして、車両の移動距離と方向を自律航法ＩＮＳ(Inertial Navigation System)により計算して車両の位置を測定し、ＧＰＳアンテナ３を用いた車両の位置の測定と併せて補完して、トータルの車両位置の測定の精度を高めている。

そして、表示手段２ｈは、データベース６内の表示用の地図情報と、上述した手法により測定した車両の位置と、タッチパネルにより入力された目的地と、受信機５により受信した道路工事による交通規制や渋滞区間等の渋滞情報と、探索手段２ｇが探索した経路を併せて地図上の車両の位置を特定しディスプレイ７に表示する。

カーナビゲーションＥＣＵ２の実燃費測定手段２ａは、ブレーキＥＣＵ１０から送信された車速Ｖ(km/h)を検出し、エンジンＥＣＵ９から送信された燃料噴射量Ｆ(l/s)を検出して、以下の数１の式を用いて、車速Ｖを燃料噴射量Ｆで除してさらに３．６により除すことにより、実燃費Ｒ(km/l)を測定し求める。

カーナビゲーションＥＣＵ２の走行条件検出手段２ｂは、実燃費測定手段２ａの測定時刻に同期させて、エンジンＥＣＵ９から送信されるスロットル開度、バルブリフト量、バルブタイミング、エンジン回転数、バッテリ容量、ブレーキＥＣＵ１０から送信される車速Ｖ、探索手段２ｇが検出した高度、受信機５が受信した渋滞情報、天候情報、ＣＡＮ上から適宜取得できるエアコンの使用状況、予めタッチパネルにより入力する乗車人員、荷物等の重量、タイヤの空気圧を含む実燃費測定時の走行条件を検出する。

カーナビゲーションＥＣＵ２の推定燃費計算手段２ｃは、データベース６内に格納された所定の予測モデルを含む推定プログラムを読み出してシミュレーションを行い、走行条件検出手段２ｂが検出した実燃費測定時の走行条件を入力パラメータとした所定の予測モデルの出力を推定燃費Ｓとして計算する。

さらに、カーナビゲーションＥＣＵ２の偏差演算手段２ｄは、実燃費Ｒと推定燃費Ｓの偏差Ｄ＝Ｓ−Ｒを演算する。

加えて、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、偏差Ｄに基づいて車両における車両状態の不具合の発生の有無を判定する。より具体的には、判定手段２ｅは偏差Ｄが設計公差Ｄｐより大きい状態が予め定められた所定期間Ｐにおいて継続する場合に、不具合が発生していると判定する。なお、所定期間Ｐは判定にあたって偏差Ｄの傾向を評価するにあたり必要十分な時間として予め定められるものである。

具体的な判定内容について図２を用いて説明する。図２は本実施例１の不具合診断装置１において推定燃費Ｓを破線で実燃費Ｒを実線で示すタイムチャートである。例えば、図２において、破線に示すような推定燃費Ｓに対して、実線で示すような実燃費Ｒが途中から乖離して偏差Ｄが設計公差Ｄｐを上回る状態が継続する挙動を示す場合に、判定手段２ｅは不具合の発生が有りと判定する。

さらに、カーナビゲーションＥＣＵ２の報知手段２ｆは、判定手段２ｅの判定の結果に基づいた報知を行うものとし、具体的には、判定手段２ｅにより車両状態の不具合が発生していると判定された場合には、報知手段２ｆは不具合が発生した旨と偏差Ｄが設計公差Ｄｐより大きくなり乖離が発生している状態が継続していることをディスプレイ７の表示とスピーカ８の音声により報知する。

以上述べた本実施例１の不具合診断装置１の制御内容を、フローチャートと模式図を用いて説明する。図３は本実施例１の不具合診断装置１の制御内容を示すフローチャートである。図４は報知に基づいてユーザ又はディーラーが取り得る処置内容を示す模式図である。

図３に示すフローチャートのスタート（ＳＴＡＲＴ）条件としては、例えば「エンジン始動状態」とすることができ、所定時間毎に以下に述べるＲＥＴＵＲＮまでの処理を含む本ルーチンが繰り返し実行される。

ステップＳ１において、カーナビゲーションＥＣＵ２の実燃費測定手段２ａはＣＡＮ上から燃料噴射量Ｆと車速Ｖを検出して、ステップＳ２において、実燃費測定手段２ａは、上述した数１を用いて実燃費Ｒを測定する。

ステップＳ３において、カーナビゲーションＥＣＵ２の走行条件検出手段２ｂは、受信機５及びＣＡＮ上から上述した走行条件を、ステップＳ２の処理に同期させて検出し、ステップＳ４において、データベース６内の推定プログラムを読み出してシミュレーションを行い、実燃費走行時の走行条件を入力パラメータとして所定の予測モデルが出力した値を推定燃費Ｓとして計算する。

ステップＳ５において、カーナビゲーションＥＣＵ２の偏差演算手段２ｄは、実燃費Ｒと推定燃費Ｓの偏差Ｄ＝Ｓ−Ｒを演算して、ステップＳ６にすすみ、ＳＴＡＲＴからステップＳ１に最初に移行してから所定期間Ｐが経過したか否かを判定し、肯定であればステップＳ７にすすみ、否定であればステップＳ１に再度戻る。すなわち、所定期間Ｐが経過するまでの間は、ステップＳ１からステップＳ５までの処理は繰り返し実行される。

ステップＳ７において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、所定期間Ｐ全般において偏差Ｄが設計公差Ｄｐより大きい状態が継続しているか否かを判定し、肯定であればステップＳ８にすすみ、否定であればＲＥＴＵＲＮにすすむ。

ステップＳ８において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、車両状態に不具合が発生していることが有りと判定し、ステップＳ９にすすみ、ステップＳ９において、カーナビゲーションＥＣＵ２の報知手段２ｆは、不具合が発生した旨と偏差Ｄが設計公差Ｄｐより大きくなり乖離が発生している状態が継続していることを例えば、ディスプレイ７上において、図４右側に示すようなテキスト情報「燃費値がＤ悪化しています。実燃費Ｒで推定燃費Ｓです。」を表示し、同じ内容をスピーカ８の音声として発生することにより報知する。

ステップＳ１からステップＳ９までの処理は所定の処理周期で繰り返し実行され、本発明に係る不具合診断方法のうち、実燃費測定ステップがステップＳ１及びステップＳ２で実行され、走行条件検出ステップがステップＳ３で実行され、推定燃費計算ステップがステップＳ４で実行され、判定ステップがステップＳ７及びステップＳ８で実行され、報知ステップがステップＳ９で実行される。

本実施例１の不具合診断装置１及びそれにより実行される不具合診断方法によれば、以下のような作用効果を得ることができる。つまり、推定燃費Ｓは実燃費Ｒが測定されたときの走行条件に基づいて計算されたものとすることができ、推定燃費Ｓと実燃費Ｒの偏差Ｄは走行条件によっては発生しないものとして、偏差Ｄを車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータとすることができる。このため、本実施例１においては、偏差Ｄを用いての不具合発生の判定つまり不具合診断をより正確なものとすることができる。

また、本実施例１においては、偏差Ｄを車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータとして、直接的なダイアグ情報ではない間接的なパラメータである偏差Ｄに基づいて、より正確に車両の車両状態の不具合の発生の有無を判定することができる。

これにより、例えば、車両が各種車載機器の状態監視機能を有している場合においては、この状態監視機能のバックアップを行うことができる。また、偏差Ｄは直接的なダイアグ情報よりも時期的に早い段階で変化する特性を有しているので、不具合情報の先取りを行うことができる。あるいは、グレードの低い車両においては状態監視に必要なハード及びソフトを省略してコストダウンを図ることも可能とすることができる。

また、本実施例１においては、車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータであって間接的なパラメータである偏差Ｄと予測モデルのスペックに基づいて容易に求められる設計公差Ｄｐに基づいて、より正確かつより容易に車両の車両状態の不具合の発生の有無を判定することができる。

この場合において、本実施例１においては、不具合発生の旨とともに偏差Ｄそのものもユーザに報知しているので、図４中吹出内に示すように、偏差Ｄつまり乖離量が比較的大きい場合にはガス欠のおそれがあることをユーザに気付かせ、例えば「明日遠出の用事があるので給油をしよう。」との意思を促すことができ、乖離量が比較的小さい場合には「修理の有無をユーザの都合に併せて選択させる。」ことを促すことができる。

ユーザが修理を目的としてディーラーに車両を入庫させた場合には、ディーラーの作業員が偏差Ｄつまり乖離量を予め視認することによって、乖離量が大きければ例えばエンジン系統の故障であって、乖離量が小さければ吸気系統にゴミが詰まっている等の一応の目星を付け不具合発生箇所の予想を行うことができる。これにより、ダイアグツール等を使っての本格的な点検を行う前に、車両のいずれの箇所に不具合が生じているかの目星を作業員が付けることを可能とすることができる。

本実施例１においては、不具合の発生の有無のみを判定することとしたが、不具合を故障、故障予兆、劣化の三種類の項目に分類して、これらの分類された項目において偏差の時系列変化がそれぞれ以下に述べる固有の特徴を有することを利用して、これらの分類された項目の発生の有無をそれぞれ判定して、判定内容に基づいた適切な報知を行うこととすることもできる。以下それについての実施例２について述べる。

本実施例２の不具合診断装置１は、判定内容及び表示内容以外の構成は実施例１に示したものと同様であるため、同一の符号を付して個々の説明は省略し、制御内容のみを説明する。

まず、本実施例２の制御内容における技術思想となる一般的な偏差Ｄの挙動について図２を用いて説明する。図５は、本実施例２の不具合診断装置１における偏差Ｄの変化態様について示すタイムチャートである。図５中横軸は時刻(s)を縦軸は燃費(km/h)を示し、内側にシミュレーションと記載された左右方向に並列された二つの四角枠はそれぞれ実施例１で示した所定期間Ｐの始期Ｔｓと終期Ｔｅを示す。

図５中所定期間Ｐの始期Ｔｓ以前の時刻においては、推定燃費Ｓと実燃費Ｒとは一致している。なお、説明の便宜上図５中において実燃費Ｒと偏差Ｄの図市場の関係をわかりやすくするため、所定期間Ｐの始期Ｔｓ以降において破線で示す推定燃費Ｓは一定としている。このため、推定燃費Ｓを基準とし下方を正とした偏差Ｄは、例えば図５中の下段の実線で示す実燃費の実線Ｒ１については矢印線Ｄ１で示される。実線Ｒ２、Ｒ３についても偏差Ｄが破線の推定燃費Ｓを基準として下方に指向する矢印線で示されることは同様である。

一般的に、故障が発生した場合には、実燃費Ｒは下段側の実線Ｒ１の挙動を示し、偏差Ｄは始点Ｔｓから所定変化率ΔＤｈ以上の傾きを有して偏差Ｄは急峻に増加することが継続し、推定燃費Ｓを基準とした第二所定値Ｄ２（正常・異常判定クライテリア）を上回って、さらに、第一所定値Ｄ１（故障判定クライテリア：Ｄ１＞Ｄ２）以上となった後増加が完了し、完了した後は、第一所定値Ｄ１以上である状態が継続する。

また、故障の一歩手前の故障予兆が発生している場合には、実燃費Ｒは中段側の実線Ｒ２の挙動を示し、偏差Ｄは始点Ｔｓから所定変化率ΔＤｈ以上の傾きを有して急峻に増加することが継続し、推定燃費Ｓを基準とした第二所定値Ｄ２（正常・異常判定クライテリア）以上となって、かつ、第一所定値Ｄ１（故障判定クライテリア）以上となることはない状態で増加の継続は完了し、完了した後は第二所定値Ｄ２以上である状態が継続する。

さらに、故障も故障予兆も発生しないで劣化のみが発生している場合には、実燃費Ｒは上段側の実線Ｒ３の挙動を示し、偏差Ｄは始点Ｔｓから所定変化率ΔＤｈ以上の傾きを有して急峻に増加することはなく徐々に増加して、推定燃費Ｓを基準とした第二所定値Ｄ２（正常・異常判定クライテリア）は上回ることなく、設計公差Ｄｐを上回る状態が継続する。

本実施例２では偏差Ｄが、不具合が故障、故障予兆、劣化のいずれであるかにより、上述した特性を有して遷移することを利用して、偏差Ｄと第一所定値Ｄ１、第二所定値Ｄ２、設計公差Ｄｐとの比較と、偏差Ｄの時間微分値である変化率ΔＤと所定変化率ΔＤｔｈとの比較に基づいて、不具合が故障、故障予兆、劣化のいずれであるかを特定し、それに応じて報知内容を適宜変更することとしている。

すなわち、本実施例２の不具合診断装置１においては、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅにより不具合が発生していると判定された場合に、カーナビゲーションＥＣＵ２の報知手段２ｆは不具合が発生した旨を報知することは省略して、判定手段２ｅは、不具合が、故障、故障予兆、劣化がいずれであるかを特定する判定を行う。

つまり、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、偏差Ｄの変化率ΔＤと故障及び故障予兆に対応する所定変化率ΔＤｔｈとの比較を行い、偏差Ｄと故障に対応する第一所定値Ｄ１との比較を行うとともに、偏差Ｄと第一所定値Ｄ１より小さい故障予兆に対応する第二所定値Ｄ２との比較を行う。

より具体的には、判定手段２ｅは、変化率ΔＤが所定変化率ΔＤｔｈ以上である状態が継続して完了した後、偏差Ｄが第一所定値Ｄ１以上である状態が継続する場合に故障が発生していると判定する。

同様に、判定手段２ｅは、変化率ΔＤが所定変化率ΔＤｔｈ以上である状態が継続して完了した後、偏差Ｄが第二所定値Ｄ２以上であり第一所定値Ｄ１未満である状態が継続する場合に故障予兆が発生していると判定する。

さらに判定手段２ｅは、変化率ΔＤが所定変化率ΔＤｔｈ未満である状態が継続した後偏差Ｄが第二所定値Ｄ２未満である状態が継続する場合に劣化が発生していると判定する。

これらの判定に対応して報知内容をそれぞれ変化させる。つまり、判定手段２ｅにより故障が発生していると判定された場合には、報知手段２ｆは故障が発生した旨を報知し、判定手段２ｅにより故障予兆が発生していると判定された場合には、報知手段２ｆは故障予兆が発生している旨を報知し、判定手段２ｅにより劣化が発生していると判定された場合には、報知手段２ｆは劣化が発生している旨を報知する。

以下に本実施例２の不具合診断装置１の制御内容を、フローチャートを用いて説明する。図６は本実施例１の不具合診断装置１の制御内容を示すフローチャートである。なお、図１に示したフローチャートと共通するステップについては同一の符号を付している。

ステップＳ１において、カーナビゲーションＥＣＵ２の実燃費測定手段２ａはＣＡＮ上から燃料噴射量Ｆと車速Ｖを検出して、ステップＳ２において、実燃費測定手段２ａは、上述した数１を用いて実燃費Ｒを測定する。

ステップＳ３において、カーナビゲーションＥＣＵ２の走行条件検出手段２ｂは、受信機５又は探索手段２ｇ及びＣＡＮ上から上述した走行条件を、ステップＳ２の処理に同期させて検出し、ステップＳ４において、データベース６内の推定プログラムを読み出してシミュレーションを行い、実燃費走行時の走行条件を入力パラメータとして所定の予測モデルが出力した値を推定燃費Ｓとして計算する。

ステップＳ５−１において、カーナビゲーションＥＣＵ２の偏差演算手段２ｄは、実燃費Ｒと推定燃費Ｓの偏差Ｄ＝Ｓ−Ｒを演算し、偏差Ｄを時間微分して変化率ΔＤを演算して、ステップＳ６にすすみ、ＳＴＡＲＴからステップＳ１に最初に移行してから所定期間Ｐが経過したか否かを判定し、肯定であればステップＳ７にすすみ、否定であればステップＳ１に再度戻る。つまり、所定期間Ｐが経過するまでの間は、ステップＳ１からステップＳ５までの処理は繰り返し実行される。

ステップＳ７において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、所定期間Ｐ全般において偏差Ｄが設計公差Ｄｐより大きい状態が継続しているか否かを判定し、肯定であればステップＳ８にすすみ、否定であればＲＥＴＵＲＮにすすむ。

ステップＳ８において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、車両状態に不具合が発生していることが有りと判定するが、実施例１とは異なり本実施例２ではステップＳ９は省略し、この段階では、カーナビゲーションＥＣＵ２の報知手段２ｆは、不具合が発生した旨については報知せず、ステップＳ１０にすすむ。

ステップＳ１０において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、偏差Ｄの変化率ΔＤが所定変化率ΔＤｔｈ以上であることが継続し完了したか否かを判定し、肯定であればステップＳ１１にすすみ、否定であればステップＳ１７にすすむ。

ステップＳ１１において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、偏差Ｄが第二所定値Ｄ２以上である状態が継続したか否かを判定し、肯定であればステップＳ１２にすすみ、否定であればステップＳ１７にすすむ。

ステップＳ１２において、カーナビゲーションＥＣＵ２の判定手段２ｅは、偏差Ｄが第一所定値Ｄ１以上である状態が継続したか否かを判定し、肯定であればステップＳ１３にすすみ、否定であればステップＳ１５にすすむ。

ステップＳ１３において判定手段２ｅは故障の発生が有りと判定し、ステップ１５において判定手段２ｅは故障予兆の発生が有りと判定し、ステップＳ１７において判定手段２ｅは劣化の発生が有りと判定する。

ステップＳ１４において報知手段２ｆは故障発生有りで通常修理が必要な旨をディスプレイ７上において、テキスト情報により表示し、同じ内容をスピーカ８の音声として発生することにより報知する。

ステップＳ１６において報知手段２ｆは故障予兆発生有りで不定期メンテナンスが必要な旨をディスプレイ７上において、テキスト情報により表示し、同じ内容をスピーカ８の音声として発生することにより報知する。

ステップＳ１８において報知手段２ｆは劣化発生有りで定期メンテナンスを推奨する旨をディスプレイ７上において、テキスト情報により表示し、同じ内容をスピーカ８の音声として発生することにより報知する。

ステップＳ１からステップＳ１８までの処理は所定の処理周期で繰り返し実行され、本発明に係る不具合診断方法のうち、実燃費測定ステップがステップＳ１及びステップＳ２で実行され、走行条件検出ステップがステップＳ３で実行され、推定燃費計算ステップがステップＳ４及びステップＳ５−１で実行され、判定ステップがステップＳ７からステップＳ１３、ステップＳ１５、ステップＳ１７で実行され、報知ステップがステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１８で実行される。

以上述べた制御により実現される本実施例２の不具合診断装置１及び併せて実行される不具合診断方法によれば以下のような有利な作用効果を得ることができる。すなわち、実施例１と同様に、推定燃費Ｓを実燃費Ｒが測定されたときの走行条件に基づいて計算されたものとすることができ、推定燃費Ｓと実燃費Ｒの偏差Ｄは走行条件を原因としては発生しないものとして、偏差Ｄを車両の車両状態の不具合のみを反映するパラメータとすることができる。

本実施例２においては、上述した偏差Ｄと三つの閾値、偏差Ｄの変化率ΔＤと所定変化率ΔＤｔｈを用いての判定とにより、不具合発生の有無の判定と不具合が故障、故障予兆、劣化のいずれであるかの特定の判定を行っているため、実施例１よりもよりきめの細かい判定をより正確に行うことができる。これにより、ユーザ及びディーラーの作業員の双方にとって予め不具合箇所の目星をより付けやすくすることができる。

なお、故障、故障予兆、劣化について本実施例２が適用される対象が吸気系統であれば、例えば、図７に示すように、ステップＳ１３により判定される故障はエアフロメータ断線、ステップＳ１５により判定される故障予兆はエアフロメータの特性変化、ステップＳ１７により判定される劣化はエアクリーナのゴミ蓄積増大等である。もちろん、適用対象は吸気系統に限らず、図７に示すように、エアコン系統、スロットル系統、点火系統、バッテリ系統としてもよい。

適用対象がエアコン系統であれば、ステップＳ１３により判定される故障はエバポレータ温度センサ断線、ステップＳ１５により判定される故障予兆はエバポレータ温度センサ抵抗値異常、ステップＳ１７により判定される劣化はエバポレータ温度センサへのゴミ付着等である。

また、適用対象がスロットル系統であれば、ステップＳ１３により判定される故障はアクセルセンサ断線、ステップＳ１５により判定される故障予兆はスロットル・アクセルセンサの抵抗配線の特性変化、ステップＳ１７により判定される劣化はスロットル・アクセルセンサへのゴミ付着等である。

同様に、適用対象が点火系統であれば、ステップＳ１３により判定される故障は点火配線断線、ステップＳ１５により判定される故障予兆は点火プラグ接点へのスス付着、ステップＳ１７により判定される劣化は点火プラグへのゴミ付着等である。

さらに、適用対象が点火系統であれば、ステップＳ１３により判定される故障はオルタネータ故障、バッテリ故障、ステップＳ１５により判定される故障予兆はバッテリセル故障、ステップＳ１７により判定される劣化はバッテリの経年劣化等である。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例においては本発明の不具合診断装置のそれぞれの手段をカーナビゲーションＥＣＵ２により実現しているが、その他のＥＣＵにより実現してもよい。また、走行条件として検出するパラメータは上述した実施例に示した組合せに限られず、適宜選択し直すこと、適宜パラメータを追加すること、適宜パラメータを削除することが可能である。

また、実燃費Ｒの測定手法についても上述した実施例に示したものに限られず、他のパラメータを取得した上で測定することも可能である。例えば、車速ＶについてはブレーキＥＣＵ１０から取得することに限られず、他のＥＣＵから取得することも可能である。

さらに、実施例２においては不具合判定を行った直後の不具合判定に関する報知を行っていないが、これについても必要であれば実行してもよい。

また、タイヤ空気圧についてはＴＰＭＳ(Tire Pressure Measurement System)を利用して常時検出してもよいし、乗車人員、荷物等の重量についても荷重センサを使用して常時検出する構成として、タッチパネルによる事前入力を省略してもよい。

さらに推定燃費計算のシミュレーションに用いる推定用プログラムについては、上述した実施例のようにデータベース６内に格納する形態ではなく、路側又は地上側のセンタのサーバ内に格納し、サーバに推定燃費計算手段を含ませて、サーバとカーナビゲーションＥＣＵ２とが、通信装置、基地局、ネットワークにより相互に無線通信を行う形態としてもよい。

本発明は、間接的なパラメータである燃費に基づいてより正確な不具合診断を実現することができる不具合診断装置、不具合診断方法及びプログラムに関するものであり、より正確な不具合診断結果をユーザに提示して、適宜の対応をユーザに促す効果を高め、安全運転を促進することができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。

１ 不具合診断装置
２ カーナビゲーションＥＣＵ
２ａ 実燃費測定手段
２ｂ 走行条件検出手段
２ｃ 推定燃費計算手段
２ｄ 偏差演算手段
２ｅ 判定手段
２ｆ 報知手段
２ｇ 探索手段
２ｈ 表示手段
３ ＧＰＳアンテナ
４ ヨーレートセンサ
５ 受信機
６ データベース
７ ディスプレイ
８ スピーカ
９ エンジンＥＣＵ
１０ ブレーキＥＣＵ
１１ ＥＰＳＥＣＵ

Claims (16)

1. 車両の実燃費の測定を行う実燃費測定手段と、前記車両の前記測定時の走行条件を検出する走行条件検出手段と、前記走行条件と所定の予測モデルに基づいて前記車両の前記測定時の推定燃費を計算する推定燃費計算手段と、前記実燃費と前記推定燃費の偏差を演算する偏差演算手段を含む、ことを特徴とする不具合診断装置。
2. 前記偏差に基づいて前記車両における車両状態の不具合の発生の有無を判定する判定手段を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の不具合診断装置。
3. 前記判定手段は前記偏差が設計公差より大きい場合に前記不具合が発生していると判定することを特徴とする請求項２に記載の不具合診断装置。
4. 前記判定手段の判定の結果に基づいた報知を行う報知手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の不具合診断装置。
5. 前記判定手段により前記不具合が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記不具合が発生した旨を報知することを特徴とする請求項４に記載の不具合診断装置。
6. 前記不具合は、故障、故障予兆、劣化を含むことを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載の不具合診断装置。
7. 前記判定手段は前記偏差の変化率と前記故障及び前記故障予兆に対応する所定変化率との比較を行うとともに、前記偏差と前記故障に対応する第一所定値との比較を行うことを特徴とする請求項６に記載の不具合診断装置。
8. 前記判定手段は前記偏差と前記第一所定値より小さい前記故障予兆に対応する第二所定値との比較を行うことを特徴とする請求項７に記載の不具合診断装置。
9. 前記判定手段は前記変化率が前記所定変化率以上である状態が継続した後前記偏差が前記第一所定値以上である状態が継続する場合に前記故障が発生していると判定することを特徴とする請求項８に記載の不具合診断装置。
10. 前記判定手段は前記変化率が前記所定変化率以上である状態が継続した後前記偏差が前記第二所定値以上であり前記第一所定値未満である状態が継続する場合に前記故障予兆が発生していると判定することを特徴とする請求項９に記載の不具合診断装置。
11. 前記判定手段は前記変化率が前記所定変化率未満である状態が継続した後前記偏差が前記第二所定値未満である状態が継続する場合に前記劣化が発生していると判定することを特徴とする請求項１０に記載の不具合診断装置。
12. 前記判定手段により前記故障が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記故障が発生した旨を報知することを特徴とする請求項１１に記載の不具合診断装置。
13. 前記判定手段により前記故障予兆が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記故障予兆が発生した旨を報知することを特徴とする請求項１２に記載の不具合診断装置。
14. 前記判定手段により前記劣化が発生していると判定された場合には、前記報知手段は前記劣化が発生した旨を報知することを特徴とする請求項１３に記載の不具合診断装置。
15. 車両の実燃費の測定を行う実燃費測定ステップと、前記車両の前記測定時の走行条件を検出する走行条件検出ステップと、前記走行条件と所定の予測モデルに基づいて前記車両の前記測定時の推定燃費を計算する推定燃費計算ステップと、前記実燃費と前記推定燃費の偏差を演算する偏差演算ステップを含む、ことを特徴とする不具合診断方法。
16. 請求項１５に記載の不具合診断方法をコンピュータに実行させるプログラム。

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