JP2012013486A - 車両の情報取得蓄積装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単かつ安価な構成でありながら、ユーザーフレンドリーで便利な機能を備え、より一層きめ細かく各種のデータ（情報）を取得して蓄積することで、故障診断等における精度の高い資料を提供することができる車両の情報取得蓄積装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 このため、本発明に係る車両の情報取得蓄積装置は、車両の運転状態に関連する各種の情報を取得して所定に蓄積する車両の情報取得蓄積装置（車両制御ＥＣＵ１０）であって、イベント発生時に、イベント発生時点の前後の所定期間におけるイベント発生の原因となった情報と、当該情報に関連する情報と、を相互に関連付けて蓄積することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転状態に関連する各種の情報を取得して所定に蓄積（記憶）する車両の情報取得蓄積装置に関する。

例えば、特許文献１には、車両構成部品の状態を検知し状態検知信号を出力するセンサと、状態検知信号のレベルを定期的に仮記憶する仮記憶部と、状態検知信号のレベルが正常域と異常域のいずれにあるかを判定するレベル判定部と、状態検知信号のレベルが正常域から異常域に入った時点直前における状態検知信号のレベルと、当該時点直後における状態検知信号のレベルとを、仮記憶部からコピーして本記憶する本記憶部とを備えた車両故障検知装置が記載されている。

この特許文献１に記載の車両故障検知装置によれば、故障判定時間が長い場合であっても、異常発生時点の直前直後における状態検知信号レベルを確実に本記憶することができ、これにより、正確な車両故障診断を可能にする、というものである。

特開２００９−６３４５５号公報

しかし、特許文献１に記載されるような車両の故障診断装置では、記憶された状態検知情報からある部品の故障などをある程度把握することはできるが、故障を検知したい部品は種々あり、その部品固有の特性に従って、どのような情報をどのようなタイミングで、またどのような閾値により故障判定して本記憶させるかなどについては十分に記載されていない。

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成でありながら、ユーザーフレンドリーで便利な機能を備え、より一層きめ細かく各種のデータ（情報）を取得して蓄積することで、故障診断等における精度の高い資料を提供することができる車両の情報取得蓄積装置を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る車両の情報取得蓄積装置は、
車両の運転状態に関連する各種の情報を取得して所定に蓄積する車両の情報取得蓄積装置であって、
イベント発生時に、イベント発生時点の前後の所定期間におけるイベント発生の原因となった情報と、当該情報に関連する情報と、を相互に関連付けて蓄積することを特徴とする車両の情報取得蓄積装置。

本発明において、前記イベントは、ある情報が最高値或いは最低値を更新したことに基づくことを特徴とする請求項１に記載の車両の情報取得蓄積装置。

本発明において、イベント発生の原因となった情報に応じて、相互に関連付けて蓄積される情報が変更されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、ユーザーフレンドリーで便利な機能を備え、より一層きめ細かく各種のデータ（情報）を取得して蓄積することで、故障診断等における精度の高い資料を提供することができる車両の情報取得蓄積装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置を概略的に示すシステム構成図である。 同上実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるイベント発生情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）冷却水温、（Ｂ）エンジン回転数）である。 同上実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるイベント発生情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）燃料温度、（Ｂ）コモンレール圧）である。 同上実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるイベント発生情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）ブースト圧、（Ｂ）ターボ回転数）である。 同上実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるイベント発生情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）ＤＰＲ温度、（Ｂ）油圧）である。 第２の実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積される最高値或いは最低値の更新イベントの発生時におけるイベント発生原因情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図である。 第３の実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるダイアグ発生原因情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）噴射系故障、（Ｂ）ＥＧＲ系故障、（Ｃ）ＶＮＴ故障、（Ｄ）Ｄスロ（電子スロットル）故障）である。 同上実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるダイアグ発生原因情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）ＤＰＲ系故障、（Ｂ）尿素ＳＣＲ系故障、（Ｃ）ＤＰＦ再生用燃料添加弁系故障、（Ｄ）尿素ＳＣＲ系故障）である。 同上実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置において取得され蓄積されるダイアグ発生原因情報と、その情報と関連付けて記憶される情報と、を例示した図（（Ａ）バーナ（ＤＰＦ再生用バーナ）ダイアグ故障、（Ｂ）ＡＭＴ故障）である。

以下に、本発明の一実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

＜第１の実施の形態＞
本実施の形態に係る車両の情報取得蓄積装置のシステム構成を図１に示す。
図１に示すように、車両制御ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０には、各種センサ類（クラッチストロークスイッチ、クラッチスイッチ、ブレーキスイッチ、１速・後退スイッチ、ニュートラルスイッチ、アクセルスイッチ、パーキングスイッチなど）からの信号に基づいて運転操作基本情報が入力されるようになっている。

また、車両制御ＥＣＵ１０には、例えば各種スイッチ（メインスイッチ、コンビスイッチ、補助ブレーキスイッチ、パワースイッチ、アイドルストップメインスイッチ、エアコンスイッチ、発進制御スイッチ、ＤＰＲ再生スイッチ、暖気スイッチ、アイドルボリュームなど）の信号に基づいて、運転者要求信号が入力されるようになっている。

更に、車両制御ＥＣＵ１０には、各種センサからの信号、車速、バッテリ電圧、エア圧スイッチ、エア系回路失陥信号、ストップランプスイッチ、スタータリレー監視信号、バックランプスイッチ、トレーラ連結スイッチなどの信号に基づいて、車両状況に関連する情報が入力されるようになっている。

この一方、車両制御ＥＣＵ１０は、図１に示すように、エンジン制御ＣＡＮを介して、エンジンＥＣＵ２０と双方向通信可能に接続されている。

また、車両制御ＥＣＵ１０は、車両制御ＣＡＮを介して、各種ＥＣＵ（例えば、車間クルーズＥＣＵ、プロシフト（変速制御）ＥＣＵ、エアサスＥＣＵ、メータＥＣＵなど）と双方向通信可能に接続されている。

なお、車両制御ＥＣＵ１０は、シリアル通信やＫＷＰ２０００（Ｋｅｙ Ｗｏｒｄ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ２０００：ＩＳＯ１４２３０（国際規格）に準拠した自動車のダイアグノーシス通信規格）を介して、ＤＩＡＧ（ＤＩＡＧＮＯＳＩＳ）コネクタ（故障等の診断装置コネクタ）などに接続可能に構成されている。

なお、車両制御ＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ２０、各種ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、各種のインターフェースなどを備えて構成される。

ここで、本実施の形態に係る車両制御ＥＣＵ１０では、以下のパラメータが指定した閾値以上となったときに、その時点における前後１０秒間、そのパラメータに対応して設定される項目のデータを同時に記憶（蓄積）する。
このような機能は、例えば、サービス工場などにおいて、記憶したデータ（情報）をメモリーから読み出して、部品の故障解析や部品の寿命予測の資料などとして利用することで、作業の確実と効率化に資するものとして期待される。

（１）冷却水温情報
冷却水温が所定の閾値以上となった場合には、オーバーヒートや冷却系故障の可能性がある。このため、エンジン損傷等を避ける必要があるため、故障診断に用いる情報として、図２（Ａ）に示すようなパラメータに関するデータを、冷却水温が閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、冷却水温が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、実際の冷却水温情報、エンジン回転数情報、燃料噴射量情報、アクセル開度情報、車速情報、エンジントルク情報、吸気温度情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、冷却水温が閾値以上となった場合の運転条件を知ることができるので、負荷の大きい状態であったのか否かなど、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、冷却水温が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

なお、総走行距離は、商用車の場合、運行記録を付けるため、総走行距離が解れば、走行していた場所などの推測などが可能となるため、山岳路走行中であるとか、高速道路を走行中であるとか、市街地を走行中であるなどの情報を得ることができる。

但し、カーナナビゲーションシステムその他のシステムなどにおいて利用されるロケーション情報を取得することができれば、その情報を総走行距離情報の代わりに利用することも可能である。

（２）エンジン回転数情報
エンジン回転数が所定の閾値以上となった場合には、オーバーランの可能性があり、エンジン損傷や動弁系の故障などが想定される。このため、エンジン損傷等を避ける必要があるため、故障診断に用いる情報として、図２（Ｂ）に示すようなパラメータに関するデータを、エンジン回転数が閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、エンジン回転数が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、車速情報、ギヤ段（変速段）位置情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、エンジン回転数が閾値以上となった場合の運転条件を知ることができるので、シフトチャンジ時のミスシフトによるものなのか、エンジン制御系の異常によるものなのかなど、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、エンジン回転数が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

（３）燃料温度情報
燃料温度が所定の閾値以上となった場合には、燃料噴射系の故障診断等に用いる情報として、図３（Ａ）に示すようなパラメータに関するデータを、燃料温度が所定の閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、燃料温度が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、目標コモンレール圧情報、実コモンレール圧情報、冷却水温、エンジン回転数情報、ポンプ圧送ＤＵＴＹ、燃料噴射量情報、アクセル開度情報、車速情報、エンジントルク情報、吸気温度情報（外気温度情報）、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、燃料温度が閾値以上となった場合の運転条件を知ることができるので、負荷の大きい状態であったのか否かなど、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、燃料温が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

（４）コモンレール圧力情報
コモンレール圧力が所定の閾値以上となった場合には、燃料噴射系の故障診断等に用いる情報として、図３（Ｂ）に示すようなパラメータに関するデータを、コモンレール圧が所定の閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、コモンレール圧力が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、エンジン回転数情報、車速情報、燃料噴射量情報、アクセル開度情報、エンジントルク情報、ポンプ圧送ＤＵＴＹ、目標コモンレール圧情報、燃料温度情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、コモンレール圧力が閾値以上となった場合の運転条件等を知ることができるので、負荷の大きい状態であったのか否かなど、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、コモンレール圧力が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

（５）ブースト（過給圧）圧力情報
ブースト圧力が所定の閾値以上となった場合には、ターボチャージャの故障診断等に用いる情報として、図４（Ａ）に示すようなパラメータに関するデータを、ブースト圧力が所定の閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、ブースト圧力が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、ターボ（タービン）回転数情報、指示ＶＮＴ開度情報、実ＶＮＴ開度情報、エンジン回転数情報、ＥＧＲ制御弁実開度情報、燃料噴射量情報、アクセル開度情報、車速情報、エンジントルク情報、大気圧情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。
なお、ＶＮＴは、Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｎｏｚｚｌｅ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ；可変ノズルターボチャージャの意で、その可変ノズルの開度をＶＮＴ開度という。

これにより、ブースト圧力が閾値以上となった場合の運転条件等を知ることができるので、負荷の大きい状態であったのか否かなど、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、ブースト圧力が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

（６）ターボ（タービン）回転数情報
ターボ（タービン）回転数が所定の閾値以上となった場合には、ターボチャージャの故障診断等に用いる情報として、図４（Ｂ）に示すようなパラメータに関するデータを、ターボ（タービン）回転数が所定の閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、ターボ（タービン）回転数が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、タービン回転数情報、指示ＶＮＴ開度情報、実ＶＮＴ開度情報、エンジン回転数情報、ＥＧＲ制御弁実開度情報、燃料噴射量情報、アクセル開度情報、車速情報、エンジントルク情報、大気圧情報、目標ブースト圧情報、実際のブースト圧情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、ターボ（タービン）回転数が閾値以上となった場合の運転条件等を知ることができるので、負荷の大きい状態であったのか否かなど、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、ターボ（タービン）回転数が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

（７）ＤＰＲ温度情報
ＤＰＲ温度が所定の閾値以下となった場合には、ＤＰＲ系の故障診断等に用いる情報として、図５（Ａ）に示すようなパラメータに関するデータを、ＤＰＲ温度が所定の閾値以上となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。
なお、ＤＰＲとは、Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍの略であり、ディーゼルパティキュレートフィルタである。

具体的には、ＤＰＲ温度が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、エンジン回転数情報、燃料噴射量情報、（ＤＰＲ再生のための排気中への）燃料添加量情報、ポスト噴射量情報、アフター噴射量情報、車速情報、各場所での排気温度情報、ＰＭ（パティキュレートマター）堆積量情報、ＤＰＦ再生モード情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、ＤＰＲ温度が閾値以上となった場合の運転条件等を知ることができるので、ＤＰＲの再生状態などの他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、ＤＰＲ温度が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

なお、ＤＰＦ再生モードには、掃気モード、自動再生モード（走行時、停車時）強制再生モードなど、各種のモードがある。

（８）油圧情報
油圧が異常となった場合（例えば、指定した第１の閾値以上となったとき、或いは指定した第２の閾値以下となったとき）には、潤滑系の故障診断等に用いる情報として、図５（Ｂ）に示すようなパラメータに関するデータを、油圧が異常となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、油圧が異常となった場合は、時刻（日時）、エンジン回転数情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

（９）燃料中水情報
燃料中の水の量が閾値以上となったときには、燃料中の水分により燃料噴射系に錆などが生じて目詰まり破損等の故障原因となるため、故障診断等に用いる情報として、図５（Ｃ）に示すようなパラメータに関するデータを、燃料中の水の量が所定の閾値以下となった時点の前後１０秒間のデータを、それぞれのパラメータと関連付けて記憶する。

具体的には、燃料中の水の量が閾値以上となった場合は、時刻（日時）、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

これにより、燃料中の水の量が閾値以上となった場合の運転条件等を知ることができるので、他の運転条件情報と組み合わせて総合的に、ブースト圧力が閾値以上となった原因などを特定し易くなり、センサ異常を含む故障診断精度などを高めることができる。

なお、燃料中の水分量は、例えば、燃料フィルタ装置などにおいて、燃料と水の比重差等を利用して両者を分離し、分離した水を貯留室へ隔離し、その貯留室への水の貯留レベルを検出することで取得することができる。例えば、燃料フィルタ水警報センサなどとして市販されているものを利用することができる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態では、以下のようなデータの取得も行う。
すなわち、従来においては、例えば冷却水温情報等について、エンジンキーオンからキーオフまでの或いはその日の最高温度（最高値）や最低温度（最低値）の情報を更新される度に取得することはあったが、どのような状態で最高温度（最高値）や最低温度（最低値）が更新されたのかなどといった、イベント発生時の状況を把握することができるものではなかった。

しかし、イベント発生時の状況を把握することができれば、なぜ最高値や最低値が更新されたのかなどの原因を把握することができ、部品の故障解析や部品の寿命予測の資料として利用することができ有利なものとなる。また、市場での車両の使われ方、使用範囲などを把握することができ、車両開発のフィードバック資料として活用することなども可能である。

このようなことから、本実施の形態では、図６に示すように、最高最低水温については、最高水温情報或いは最低水温に対して、日時、吸気温度情報、エンジン回転数情報、燃料噴射量情報、車速情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

また、最高最低燃料温度については、図６に示すように、最高燃料温度情報或いは最低燃料温度情報に対して、日時、吸気温度情報、車速情報、エンジン回転数情報、燃料噴射量情報、冷却水温情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

更に、最高エンジン回転数については、図６に示すように、時刻（日時）、車速情報、ギヤ段（変速段位置）情報をセットで関連付けて記憶する。

また、最高ブースト（過給）圧については、図６に示すように、時刻（日時）、燃料噴射量情報、ターボ回転数、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

また、最高コモンレール圧については、図６に示すように、時刻（日時）、吸気温度、目標コモンレール圧情報、燃料噴射量情報、総走行距離情報をセットで関連付けて記憶する。

このように、あるパラメータについて最高値（最高温度や最高圧力など）及び／或いは最低値（最低温度や最低圧力など）が更新されるようなイベントが発生したときに、発生したイベントに関連性の強い情報を相互に関連付けて記憶するようにしたので、部品の故障解析や部品の寿命予測の資料として利用することができ有利なものとなると共に、市場での車両の使われ方、使用範囲などを把握することができ、車両開発のフィードバック資料として活用することなどが可能となる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態では、以下のようなデータの取得も行う。
すなわち、従来においては、各ＥＣＵでのダイアグ発生（故障判定）時（イベント発生時）には、発生した時点から前後１０秒間のパラメータを記憶していたが、記憶するパラメータはエンジン回転数、車速などの一般的なものであり、記憶したデータから故障した部位を特定することは難しかった。

このようなことから、本実施の形態では、ダイアグ発生時に記憶したデータから、故障部位や故障形態を容易かつよりきめ細かく特定できるようにすると共に、詳細なダイアグ発生状況を把握できるようにして、故障に至るケースを把握し、車両開発のフィードバック資料として活用できるようにする。

このため、本実施の形態では、例えば、各システムのＥＣＵからＣＡＮを介して、車両制御ＥＣＵ１０へ故障部位情報を送信する。
データロガー機能を搭載した車両制御ＥＣＵ１０では、受信した故障部位情報を基に、記憶するパラメータを変更する。

実際には、図７（Ａ）〜（Ｄ）、図８（Ａ）〜（Ｄ）、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、故障部位に対応して記憶するパラメータが変更される。

なお、図７〜図９中の「ダイアグコード」や「Ｂｉｔ Ｎｏ．」は、ある部位に生じた故障のうちでも、より細かな情報（故障部品のより細かな部位を特定する情報や故障形態などの詳細情報）である。

このように、本実施の形態によれば、故障発生時に、故障部位や故障形態に対応して記憶すべきパラメータを変更するようにしたので、故障部位や故障形態を容易に、かつ、よりきめ細かく特定できると共に、詳細なダイアグ発生状況を把握できるため、故障に至るケースを把握することができ、以って車両開発のフィードバック資料として活用することができることになる。

なお、上述した各実施の形態において、車両制御ＥＣＵ１０側が指示を受け付けて、データの蓄積を開始した場合には、ドライバー等の操作者にブザーやメータ内のランプ等を利用して、データ蓄積中である旨などを報知して認識させるように構成することもできる。

また、データを蓄積する期間としては、イベント発生時点の前後１０秒間に限定されるものではなく、要求に応じて適宜変更可能である。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る車両の情報取得蓄積装置は、簡単かつ安価な構成でありながら、ユーザーフレンドリーで便利な機能を備え、より一層きめ細かく各種のデータ（情報）を取得して蓄積することができ有益である。

１０ 車両制御ＥＣＵ（電子制御ユニット）
２０ エンジンＥＣＵ

Claims (3)

1. 車両の運転状態に関連する各種の情報を取得して所定に蓄積する車両の情報取得蓄積装置であって、
   イベント発生時に、イベント発生時点の前後の所定期間におけるイベント発生の原因となった情報と、当該情報に関連する情報と、を相互に関連付けて蓄積することを特徴とする車両の情報取得蓄積装置。
2. 前記イベントは、ある情報が最高値或いは最低値を更新したことに基づくことを特徴とする請求項１に記載の車両の情報取得蓄積装置。
3. 前記イベントが故障判定であり、イベント発生の原因となった情報に応じて、相互に関連付けて蓄積される情報が変更されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の情報取得蓄積装置。
   

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