JP2020067391A - 異常診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両に搭載される回転装置の異常診断を行なうものにおいて、異常診断をより適切に行なう。【解決手段】回転装置の回転数およびトルクに基づく負荷データを作成すると共に車両の音圧、発熱量、振動、異物量のうちの少なくとも1つに基づく物理量データを作成し、負荷データと物理量データと車外のサーバから受信した診断基準とに基づいて回転装置および動力伝達装置の異常診断を行ない、負荷データ、物理量データ、回転装置の異常診断の診断結果を関連付けてサーバに送信する。【選択図】図2
Description
本発明は、異常診断装置に関し、詳しくは、車両に搭載される回転装置の異常診断を行なう異常診断装置に関する。
従来、この種の技術としては、タイヤが路面上を転動する際の騒音および振動の少なくとも1つを測定し、この測定の度に、この測定以前に得られた測定結果を基準として測定結果の変化量または変化率を算出し、この変化量または変化率が予め定められた閾値を越えるときに、タイヤの構成部材に故障が発生したものと判別するタイヤの故障発生検知装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、こうした処理により、タイヤの構成部材の故障の発生を検知している。
上述の故障発生検知装置では、タイヤの構成部材に故障が発生したか否かの判定用の閾値として予め定められた固定値を用いる点や、この判定に、騒音や振動の変化量や変化率だけを用いており、負荷を考慮してない点で、判定精度が十分でない可能性がある。
本発明の異常診断装置は、車両に搭載される回転装置の異常診断を行なうものにおいて、異常診断をより適切に行なうことを主目的とする。
本発明の異常診断装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の異常診断装置は、
車両に搭載される回転装置の異常診断を行なう異常診断装置であって、
前記回転装置の回転数およびトルクに基づく負荷データを作成する負荷データ作成部と、
前記車両の音圧、発熱量、振動、異物量のうちの少なくとも1つに基づく物理量データを作成する物理量データ作成部と、
前記負荷データと前記物理量データと車外のサーバから受信した診断基準とに基づいて前記回転装置の異常診断を行なう診断部と、
前記負荷データ、前記物理量データ、前記診断部による診断結果を関連付けて前記サーバに送信する通信部と、
を備えることを要旨とする。
車両に搭載される回転装置の異常診断を行なう異常診断装置であって、
前記回転装置の回転数およびトルクに基づく負荷データを作成する負荷データ作成部と、
前記車両の音圧、発熱量、振動、異物量のうちの少なくとも1つに基づく物理量データを作成する物理量データ作成部と、
前記負荷データと前記物理量データと車外のサーバから受信した診断基準とに基づいて前記回転装置の異常診断を行なう診断部と、
前記負荷データ、前記物理量データ、前記診断部による診断結果を関連付けて前記サーバに送信する通信部と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の異常診断装置では、回転装置の回転数およびトルクに基づく負荷データを作成すると共に車両の音圧、発熱量、振動、異物量のうちの少なくとも1つに基づく物理量データを作成し、負荷データと物理量データと車外のサーバから受信した診断基準とに基づいて回転装置および動力伝達装置の異常診断を行ない、負荷データ、物理量データ、回転装置の異常診断の診断結果を関連付けてサーバに送信する。これにより、サーバに、診断基準を異常診断装置からの負荷データ、物理量データ、回転装置の異常診断の診断結果に基づいて更新させることができ、異常診断装置は、次回に回転装置の異常診断を行なう際に、負荷データおよび物理量データとサーバにより更新された診断基準とを用いて異常診断を行なうことができる。この結果、回転装置の異常診断をより適切に行なうことができる。ここで、「回転装置」としては、例えば、ギヤやベアリングを有する変速機などや、ベアリングを有するエンジンやモータなどを挙げることができる。
本発明の異常診断装置において、前記通信部は、前記回転装置が実際に分解調査されたときには、その調査結果を前記サーバに送信するものとしてもよい。こうすれば、回転装置の異常診断を更に適切に行なうことができる。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例としての異常診断装置を搭載する自動車10の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車10は、図示するように、エンジン12と、変速機14と、電子制御ユニット20とを備える。実施例の「異常診断装置」としては、電子制御ユニット20が該当する。
エンジン12は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。変速機14は、入力軸や出力軸、複数の遊星歯車機構(サンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ、キャリヤ)、油圧駆動の複数の摩擦係合要素(クラッチやブレーキ)、入力軸や出力軸などの回転要素をケースに対して支持するベアリングを有し、入力軸がエンジン12のクランクシャフトにトルクコンバータなどの発進装置を介して接続されていると共に出力軸が駆動輪DWにデファレンシャルギヤDFを介して連結された駆動軸16に接続されている。この変速機14は、複数の摩擦係合要素の係脱により、複数段(例えば、1速段から第5速段まで)の前進段や後進段を形成して入力軸と出力軸との間で動力を伝達する。
電子制御ユニット20は、図示しないが、CPUやROM、RAM、入出力ポート、通信ポートを備えるマイクロコンピュータとして構成されている。電子制御ユニット20には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット20に入力される信号としては、例えば、エンジン12の状態を検出する各種センサからの信号や、変速機14の状態を検出する各種センサからの信号、変速機14付近に配置された車載マイク18からの変速機14付近の音圧Spを挙げることができる。また、イグニッションスイッチ30からのイグニッション信号や、シフトレバー31の操作位置を検出するシフトポジションセンサ32からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、アクセルペダル33の踏み込み量を検出するアクセルセンサ34からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル35の踏み込み量を検出するブレーキセンサ36からのブレーキペダルポジションBP、車速センサ38からの車速V、変速機14の異常診断を指示するための異常診断スイッチ39からのオンオフ信号も挙げることができる。電子制御ユニット20からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット20から出力される信号としては、例えば、エンジン12を運転制御(吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など)するための各種制御信号や、変速機14を駆動制御するための制御信号、各種情報を表示するディスプレイ40を表示制御するための制御信号を挙げることができる。電子制御ユニット20は、サーバ(例えば、クラウドサーバ)50と無線により通信可能となっている。
また、電子制御ユニット20は、変速機14の入力軸の回転数NinとトルクTinとの積(パワーPin)の累積値として累積パワーΣPinを演算する。ここで、変速機14の入力軸の回転数Ninは、例えば、変速機14の入力軸に取り付けられた回転数センサにより検出された値を用いることができる。変速機14の入力軸のトルクTinは、例えば、エンジン12のトルクTeに基づいて推定した値を用いることができる。エンジン12のトルクTeは、例えば、アクセルセンサ34からのアクセル開度Accやエンジン12の回転数Ne、エンジン12の吸気系に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Qaなどのうちの少なくとも一部に基づいて推定した値を用いることができる。
電子制御ユニット20は、車載マイク18からの変速機14付近の音圧Spの基準音圧に対する相対値として相対音圧ΔSpを演算する。この相対音圧ΔSpが大きいほど、変速機14のギヤやベアリングでの異音が大きい(異常が生じている懸念がある)と考えられる。
サーバ50は、図示しないが、CPUやROM、RAM、SSD、入出力ポート、通信ポートを備えるコンピュータとして構成されている。サーバ50のSSDには、診断用マップが記憶されている。ここで、診断用マップは、自動車10の変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと、変速機14付近の相対音圧ΔSpと、変速機14の異常診断用の閾値Drefと、の関係として定められたマップである。
こうした構成された実施例の自動車10では、電子制御ユニット20は、アクセルセンサ34からのアクセル開度Accと車速センサ38からの車速Vとに基づくトルクが駆動軸16に出力されるようにエンジン12と変速機14とを制御する。
次に、こうして構成された実施例の自動車10の動作、特に、変速機14(変速機14のギヤやベアリング)の異常診断を行なう際の動作について説明する。図2は、電子制御ユニット20により実行される異常診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、運転者により異常診断スイッチ39がオンされたときに実行される。
図2の異常診断ルーチンが実行されると、電子制御ユニット20は、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinや変速機14付近の相対音圧ΔSp、診断用マップ(判断基準Dref)などのデータを入力する(ステップS100)。ここで、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinや変速機14付近の相対音圧ΔSpは、電子制御ユニット20により本ルーチンと並行して演算した値を入力するものとした。診断用マップ(判断基準Dref)は、サーバ50のSSDに記憶されているものを通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力した変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpと診断用マップ(判断基準Dref)を用いて変速機14の異常診断を行なう(ステップS110)。図3は、この様子の一例を示す説明図である。図中、曲線は判断基準Drefであり、判断基準Drefよりも累積パワーΣPinや相対音圧ΔSpが小さい側が正常判定側であり、判断基準Drefよりも累積パワーΣPinや相対音圧ΔSpが小さい側が異常判定側である。例えば、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpとが点Aの場合、変速機14は正常であると判定し、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpとが点Bの場合、変速機14に異常が生じていると判定する。
このようにして変速機14の異常診断を行なうと、異常診断の診断結果をディスプレイ40に表示すると共に(ステップS120)、変速機14の入力軸の累積パワーΣPin、変速機14付近の相対音圧ΔSp、異常診断の診断結果を関連付けてサーバ50に送信して(ステップS130)、本ルーチンを終了する。
サーバ50は、変速機14の入力軸の累積パワーΣPin、変速機14付近の相対音圧ΔSp、異常診断の診断結果を関連付けて受信すると、これらを用いて診断用マップ(判断基準Dref)を更新する。したがって、自動車10で変速機14の異常診断を行なう(自動車10から異常診断の診断結果等を送信する)毎に、サーバ50で診断用マップを更新することになる。
このように、自動車10で変速機14の異常診断を行なう際には、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpと更新後の診断用マップ(判断基準Dref)とを用いて異常診断を行なうことにより、変速機14の異常診断をより適切に行なうことができる。
以上説明した実施例の異常診断装置としての電子制御ユニット20では、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpとサーバ50からの診断用マップ(判断基準Dref)とを用いて変速機14の異常診断を行ない、エンジン12累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpと診断結果とをサーバ50に送信する。これにより、サーバ50に、診断用マップを更新させることができ、電子制御ユニット20は、エンジン12累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpと更新後の診断用マップとを用いて変速機14の異常診断を行なうことができる。この結果、変速機14の異常診断をより適切に行なうことができる。
実施例の電子制御ユニット20では、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpとサーバ50からの診断用マップ(判断基準Dref)とを用いて変速機14の異常診断を行なうものとしたが、変速機14付近の相対音圧ΔSpに加えてまたは代えて、変速機14の発熱量、変速機14周辺の振動、変速機14に用いられる作動油に含まれる異物量のうちの少なくとも1つを用いるものとしてもよい。ここで、変速機14の発熱量は、例えば、変速機14の作動(摩擦係合要素の油圧制御)や潤滑に用いられる作動油の温度を検出する油温センサからの油温Toilに基づいて推定した値を用いることができる。変速機14周辺の振動は、振動検出センサにより検出された値を用いることができる。変速機14に用いられる作動油に含まれる異物量は、異物量検出センサにより検出された値を用いることができる。
実施例の電子制御ユニット20では、説明していないが、電気自動車20がディーラーに持ち込まれて変速機14が実際に分解調査されたときには、その調査結果もサーバ50に送信するものとしてもよい。この場合、サーバ50では、その調査結果を考慮して診断用マップ(判断基準Dref)を更新すればよい。こうすれば、その後の変速機14の異常診断を更に適切に行なうことができる。
実施例の電子制御ユニット20では、ギヤやベアリングを有する(回転要素がベアリングを介してケースに支持される)変速機14の異常診断を行なうものとしたが、ベアリングを有するエンジン12の異常診断を行なうものとしたりしてもよい。
実施例では、エンジン12と変速機14とを備える自動車10の構成について説明したが、モータと変速機とを備える電気自動車の構成としたり、エンジンとモータと変速機とを備えるハイブリッド自動車の構成としたりしてもよい。電気自動車やハイブリッド自動車の構成とする場合、ベアリングを有する(回転軸がベアリングを介してケースに支持される)モータの異常診断を行なうものとしてもよい。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、変速機14が「回転装置」に相当し、変速機14の入力軸の累積パワーΣPinを演算する電子制御ユニット20が「負荷データ作成部」に相当し、変速機14付近の相対音圧ΔSpを演算する電子制御ユニット20が「物理量データ作成部」に相当し、変速機14の異常診断を行なう電子制御ユニット20が「診断部」に相当し、エンジン12累積パワーΣPinと変速機14付近の相対音圧ΔSpと診断結果とをサーバ50に送信する電子制御ユニット20が「通信部」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、異常診断装置の製造産業などに利用可能である。
10 自動車、12 エンジン、12a 回転数センサ、14 変速機、16 駆動軸、18 車載マイク、20 電子制御ユニット、30 イグニッションスイッチ、31 シフトレバー、32 シフトポジションセンサ、33 アクセルペダル、34 アクセルセンサ、35 ブレーキペダル、36 ブレーキセンサ、38 車速センサ、39 異常診断スイッチ、40 ディスプレイ、50 サーバ。
Claims (1)
- 車両に搭載される回転装置の異常診断を行なう異常診断装置であって、
前記回転装置の回転数およびトルクに基づく負荷データを作成する負荷データ作成部と、
前記車両の音圧、発熱量、振動、異物量のうちの少なくとも1つに基づく物理量データを作成する物理量データ作成部と、
前記負荷データと前記物理量データと車外のサーバから受信した診断基準とに基づいて前記回転装置の異常診断を行なう診断部と、
前記負荷データ、前記物理量データ、前記診断部による診断結果を関連付けて前記サーバに送信する通信部と、
を備える異常診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018200789A JP2020067391A (ja) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 異常診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018200789A JP2020067391A (ja) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 異常診断装置 |
Publications (1)
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ID=70390140
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2020067391A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021181944A (ja) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車載部品の異常箇所特定方法、車載部品の異常箇所特定システム、車載部品の異常箇所特定装置、車載部品の異常箇所通知制御装置、および車両用制御装置 |
US12112580B2 (en) | 2020-10-23 | 2024-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Life predicting device for vehicle component |
-
2018
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021181944A (ja) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車載部品の異常箇所特定方法、車載部品の異常箇所特定システム、車載部品の異常箇所特定装置、車載部品の異常箇所通知制御装置、および車両用制御装置 |
JP7327273B2 (ja) | 2020-05-20 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車載部品の異常箇所特定方法、車載部品の異常箇所特定システム、車載部品の異常箇所特定装置、車載部品の異常箇所通知制御装置、および車両用制御装置 |
US12112580B2 (en) | 2020-10-23 | 2024-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Life predicting device for vehicle component |
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