JP2007298396A

JP2007298396A - Device for diagnosing failure of car body

Info

Publication number: JP2007298396A
Application number: JP2006126618A
Authority: JP
Inventors: Hideki Enomoto; 秀喜榎本
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-11-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a failure diagnosis apparatus for a car body, capable of accurately detecting failures caused by especially peeling of an adhesive. SOLUTION: Along with detecting an acceleration acting on a detection portion on the car body 10 with each acceleration sensor 21L-24R, a force to be inputted to the car body 10 through a left front wheel 11L from a road surface is detected with a force detection sensor 25. An FFT analyzer 6 calculates each frequency transfer function of acceleration response, with respect to the input of a force to the car body 10 based on these. A control unit 5 compares each frequency transfer function, calculated by the FFT analyzer 6 with each reference frequency transfer function, found previously, similarly in a state where the adhesive does not peel off. As a result, it is determined that the adhesive peels off, when there is generated a difference that is not smaller than a set value, in a specific frequency region of a specific frequency transfer function. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、スポット溶接と接着剤とを併用したウェルドボンド工法を板金の接合に用いた車体に対し、主として接着剤の剥離に起因する故障を検出する車体の故障診断装置に関する。 The present invention relates to a vehicle body failure diagnosis apparatus that detects a failure mainly due to peeling of an adhesive to a vehicle body using a weld bond method using spot welding and an adhesive in combination for sheet metal bonding.

例えば、特許文献１に開示されているように、従来より、板金の接合強度を向上するための技術として、スポット溶接を用いた板金の接合部に接着剤を充填するウェルドボンド工法が知られている。そして、このようなウェルドボンド接合を車体骨格を構成する各種パネル等の板金接合に適用することにより、車体剛性を向上し、特に、操縦安定性等を効率的に向上することが可能となる。
特開２００４−８２１３６号公報 For example, as disclosed in Patent Document 1, conventionally, as a technique for improving the bonding strength of sheet metal, a weld bond method for filling an adhesive into a bonded portion of sheet metal using spot welding has been known. Yes. Then, by applying such weld bond bonding to sheet metal bonding of various panels constituting the vehicle body skeleton, it is possible to improve vehicle body rigidity, and in particular, efficiently improve steering stability and the like.
JP 2004-82136 A

その一方で、接着剤は溶接に比べて経時変化による剥離が発生しやすい。従って、特に、荷重や歪が集中する部位をウェルドボンド工法を用いて接合した車体においては、万が一に備え、接着剤の剥離を監視することが望ましい。しかしながら、このような接着剤の剥離を精度よく検出するための技術は十分に確立されていないのが現状である。 On the other hand, the adhesive is more likely to be peeled off due to aging than welding. Therefore, in particular, it is desirable to monitor the peeling of the adhesive in the case of a vehicle body in which parts where loads and strains are concentrated using the weld bond method. However, at present, a technique for accurately detecting such peeling of the adhesive has not been sufficiently established.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特に接着剤の剥離に起因する故障を精度よく検出することができる車体の故障診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a vehicle body failure diagnosis apparatus that can accurately detect a failure caused by peeling of an adhesive.

本発明は、スポット溶接と接着剤とを併用するウェルドボンド工法を板金の接合に用いた車体の故障診断装置であって、車体上に設定された検出部位に作用する加速度を検出する加速度検出手段と、路面から車輪を通じて車体に入力される力を検出する力検出手段と、上記加速度検出手段で検出した加速度と上記力検出手段で検出した力とに基づいて、車体への力の入力に対する加速度応答の周波数伝達関数を演算する伝達関数演算手段と、接着剤の剥離のないときの車体上の上記検出部位に作用する加速度と車体に入力される力とに基づいて予め演算された車体への入力に対する加速度応答の周波数伝達関数を基準周波数伝達関数として格納する基準値格納手段と、上記伝達関数演算手段で演算された周波数伝達関数と上記基準値格納手段に格納された基準周波数伝達関数とを比較し、特定の周波数領域が相違する場合に車体上の接着剤の剥離を検出する剥離検出手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention relates to a vehicle body failure diagnosis apparatus using a weld bond method in which spot welding and an adhesive are used in combination for sheet metal bonding, and an acceleration detection means for detecting an acceleration acting on a detection portion set on the vehicle body Acceleration for a force input to the vehicle body based on the force detection means for detecting the force input to the vehicle body from the road surface through the wheels, the acceleration detected by the acceleration detection device and the force detected by the force detection device A transfer function calculating means for calculating a frequency transfer function of the response, an acceleration applied to the detection portion on the vehicle body when the adhesive is not peeled off, and a force input to the vehicle body based on the force calculated in advance. Reference value storage means for storing the frequency transfer function of the acceleration response to the input as a reference frequency transfer function, the frequency transfer function calculated by the transfer function calculation means, and the reference value storage means Comparing the stored reference frequency transfer function, characterized by comprising a release detector for detecting the release of the vehicle body on the adhesive if a particular frequency range different.

本発明の車体の故障診断装置によれば、特に接着剤の剥離に起因する故障を精度よく検出することができる。 According to the vehicle body failure diagnosis apparatus of the present invention, it is possible to accurately detect a failure caused by peeling of an adhesive.

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図１は車体の故障診断装置の構成図、図２は車体の故障診断ルーチンを示すフローチャート、図３は車体に配設した各センサの一例を示す配置図、図４は１節ねじりのモードによる歪の分布を示す説明図、図５は２節曲げのモードにより歪の分布を示す説明図、図６は横曲げのモードによる歪の分布を示す説明図、図７（ａ）は基準周波数伝達関数の一例を示す図表であり（ｂ）は接着剤剥離時の周波数伝達関数の一例を示す図表である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle body failure diagnosis apparatus, FIG. 2 is a flowchart showing a vehicle body failure diagnosis routine, and FIG. 3 is a layout diagram showing an example of each sensor arranged on the vehicle body. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the strain distribution by the mode of the one-node twisting, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the strain distribution by the mode of the two-bar bending, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing the strain distribution by the mode of the lateral bending. FIG. 7A is a chart showing an example of the reference frequency transfer function, and FIG. 7B is a chart showing an example of the frequency transfer function when the adhesive is peeled off.

図１において符号１は、車体の故障診断装置を示す。この故障診断装置１は、車体１０（図３参照）を構成する板金の各接合部の要所にスポット溶接と接着剤とを併用したウェルドボンド工法を採用した車両に搭載され、主として、接着剤の剥離に起因する車体の故障を検出する。 In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vehicle body failure diagnosis apparatus. This failure diagnosis apparatus 1 is mounted on a vehicle that employs a weld bond method in which spot welding and an adhesive are used in combination at each of the joint portions of the sheet metal constituting the vehicle body 10 (see FIG. 3). Detects a vehicle body failure caused by peeling.

ここで、車体剛性を効率的に向上するため、本実施形態の車体１０では、例えば、設計時等に、予めモード解析等が行われる。そして、この解析の結果に基づき、車体１０上で歪が集中する部位が特定され、当該部位の板金接合に、適宜、ウェルドボンド工法が適用される。 Here, in order to efficiently improve the vehicle body rigidity, in the vehicle body 10 of the present embodiment, for example, mode analysis or the like is performed in advance at the time of design or the like. And based on the result of this analysis, the site | part where distortion concentrates on the vehicle body 10 is specified, and the weld bond method is applied suitably for the sheet metal joining of the said site | part.

具体的に説明すると、本実施形態では、例えば、車体１０の設計時に、１節ねじりのモード（車体１０の前側と後側で逆方向にねじるモード）、２節曲げ（縦曲げ）のモード（車体中央部を上方に突出させるように曲げるモード）、横曲げのモードの３つのモードについて解析が行われる。本実施形態の車体１０において、１節ねじりのモードでは、例えば、図４に示すように、車体１０のＡピラー１４Ｌ、１４Ｒ等の部位において、特に荷重が集中し、歪が大きくなっている。また、２節曲げのモードでは、例えば、図５に示すように、車体１０のＢピラー１５Ｌ，１５Ｒの上部、Ｃピラー１６Ｌ，１６Ｒの上部、フロアリヤクロスメンバ１８、リヤフロアパン１９の前部等において、特に荷重が集中し、歪が大きくなっている。また、横曲げのモードでは、例えば、図６に示すように、フロントサイドフレーム１２Ｌ，１２Ｒ、Ａピラー１４Ｌ，１４Ｒ等の部位において、特に荷重が集中し、歪が大きくなっている。このような解析結果に基づき、本実施形態では、特に歪が集中する車体１０上の部位で接合される板金間に、接着剤が充填されている。 More specifically, in the present embodiment, for example, at the time of designing the vehicle body 10, a one-node twist mode (a mode in which the front side and the rear side of the vehicle body 10 are twisted in opposite directions) and a two-joint bending (longitudinal bending) mode ( The analysis is performed on three modes: a mode in which the vehicle body central portion is bent so as to protrude upward) and a lateral bending mode. In the vehicle body 10 of the present embodiment, in the one-node torsion mode, for example, as shown in FIG. 4, the load is particularly concentrated and the distortion is large in the parts such as the A pillars 14L and 14R of the vehicle body 10. Further, in the two-bar bending mode, for example, as shown in FIG. 5, the upper parts of the B pillars 15L and 15R of the vehicle body 10, the upper parts of the C pillars 16L and 16R, the floor rear cross member 18, the front part of the rear floor pan 19, etc. In particular, the load is concentrated and the distortion is large. Further, in the lateral bending mode, for example, as shown in FIG. 6, loads are concentrated particularly on the front side frames 12L and 12R, A pillars 14L and 14R, and the distortion is increased. Based on such an analysis result, in the present embodiment, an adhesive is filled between sheet metals to be joined at a portion on the vehicle body 10 where the strain is concentrated.

故障診断装置１は、例えば、制御ユニット５を中心に構成され、この制御ユニット５にはＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）アナライザ６が接続されている。 The failure diagnosis apparatus 1 is configured, for example, with a control unit 5 as a center, and an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer 6 is connected to the control unit 5.

ＦＦＴアナライザ６は、入力された信号波形をデジタル的にサンプリングすることにより、入力信号をデータとして記憶し、このデータから高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて短時間でフーリエ係数を求める。すなわち、ＦＦＴアナライザ６は、入力信号を単純な周波数に分解し、各周波数成分のスペクトル分布を生成する。 The FFT analyzer 6 digitally samples the input signal waveform to store the input signal as data, and obtains a Fourier coefficient from this data in a short time using fast Fourier transform (FFT). That is, the FFT analyzer 6 decomposes the input signal into simple frequencies and generates a spectral distribution of each frequency component.

このＦＦＴアナライザ６には、車体１０上に設定された検出部位に作用する加速度を検出するための加速度検出手段として、例えば、左右対をなす８個の加速度センサ２１Ｌ，２１Ｒ，２２Ｌ，２２Ｒ，２３Ｌ，２３Ｒ，２４Ｌ，２４Ｒが接続されている。ここで、車体１０上での加速度の検出部位（すなわち、各加速度センサ２１Ｌ〜２４Ｒの配設部位）は、車体１０上に任意に設定することが可能であるが、荷重が集中する部位（換言すれば、板金間に接着剤が充填された部位）での加速度の変化を精度よく検出するため、当該荷重が集中する部位或いはその近傍に設定されることが望ましい。このため、本実施形態においては、例えば、図３に示すように、加速度センサ２１Ｌ，２１Ｒの配設部位は、左右のフロントサイドフレーム１２Ｌ，１２Ｒの略中央位置にそれぞれ設定されている。また、加速度センサ２２Ｌ，２２Ｒの配設部位は、例えば、左右のＡピラー１４Ｌ，１４Ｒとサイドシル１３Ｌ，１３Ｒとの連結部の近傍にそれぞれ設定されている。また、加速度センサ２３Ｌ，２３Ｒの配設部位は、例えば、左右のＢピラー１５Ｌ，１５Ｒとサイドシル１３Ｌ，１３Ｒとの連結部の近傍にそれぞれ設定されている。また、加速度センサ２４Ｌ，２４Ｒの配設部位は、例えば、左右のＤピラー１６Ｌ，１６Ｒとリヤフロアパン１９との連結部の近傍に設定されている。そして、各加速度センサ２１Ｌ〜２４Ｒは、各配設部位（検出部位）で車体１０に作用する３軸方向の加速度（例えば、車幅方向、車体前後方向、及び、車体上下方向の各加速度）をそれぞれ検出する。 The FFT analyzer 6 includes, for example, eight acceleration sensors 21L, 21R, 22L, 22R, and 23L as a pair of left and right as acceleration detection means for detecting an acceleration acting on a detection portion set on the vehicle body 10. , 23R, 24L, 24R are connected. Here, the acceleration detection part on the vehicle body 10 (that is, the part where each of the acceleration sensors 21L to 24R is disposed) can be arbitrarily set on the vehicle body 10, but the part where the load concentrates (in other words, In this case, in order to accurately detect a change in acceleration at a portion where the adhesive is filled between the sheet metals, it is desirable to set at or near the portion where the load is concentrated. For this reason, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 3, the portions where the acceleration sensors 21L and 21R are disposed are respectively set at approximately the center positions of the left and right front side frames 12L and 12R. Further, the locations where the acceleration sensors 22L and 22R are disposed are set, for example, in the vicinity of the connecting portion between the left and right A pillars 14L and 14R and the side sills 13L and 13R. Further, the locations where the acceleration sensors 23L and 23R are disposed are set, for example, in the vicinity of the connecting portion between the left and right B pillars 15L and 15R and the side sills 13L and 13R. Further, the locations where the acceleration sensors 24L and 24R are disposed are set, for example, in the vicinity of the connecting portion between the left and right D pillars 16L and 16R and the rear floor pan 19. The acceleration sensors 21L to 24R measure the triaxial accelerations (for example, the accelerations in the vehicle width direction, the vehicle longitudinal direction, and the vehicle vertical direction) that act on the vehicle body 10 at each arrangement site (detection site). Detect each.

また、ＦＦＴアナライザ６には、路面から車輪を通じて車体１０に入力される力を検出するための力検出手段として、力検出センサ２５が接続されている。ここで、力検出センサ２５は、例えば、図３に示すように、左前輪１１Ｌのハウジングに埋設されたいわゆるＭＡＳＳ（Multi Axial Sensing System：多軸センシングシステム）センサで構成され、路面から車輪（左前輪１１Ｌ）を通じて車体１０に入力される３軸方向の力（例えば、車幅方向、車体前後方向、及び、車体上下方向の各力）を検出する。 Further, a force detection sensor 25 is connected to the FFT analyzer 6 as a force detection means for detecting a force input to the vehicle body 10 from the road surface through the wheels. Here, for example, as shown in FIG. 3, the force detection sensor 25 is configured by a so-called MASS (Multi Axial Sensing System) sensor embedded in the housing of the left front wheel 11 L. Forces in three axial directions (for example, forces in the vehicle width direction, the vehicle longitudinal direction, and the vehicle vertical direction) input to the vehicle body 10 through the front wheels 11L) are detected.

そして、ＦＦＴアナライザ６は、各車速センサ２１Ｌ〜２４Ｒを用いて各検出部位で検出された各加速度のデータを力検出センサ２５で検出された力のデータで正規化し、このデータを高速フーリエ変換することにより、車輪（左前輪１１Ｌ）を通じて車体１０に入力された力に対する加速度応答の周波数伝達関数を演算する。この場合、加速度応答の周波数伝達関数は、例えば、図７に示すように、横軸を周波数（Ｈｚ）、縦軸を振動の応答（加速度／力）とする周波数成分のスペクトル分布で表され、１つの加速度センサに対応して９通り演算される。すなわち、ＦＦＴアナライザ６は、路面からの車幅方向の力の入力に対し、車体１０上の各検出部位での車幅方向、車体前後方向、車体上下方向の加速度応答の周波数伝達関数をそれぞれ演算する。また、路面からの車体前後方向の力の入力に対し、車体１０上の各検出部位での車幅方向、車体前後方向、車体上下方向の加速度応答の周波数伝達関数をそれぞれ演算する。さらに、路面からの車体上下方向の力の入力に対し、車体１０上の各検出部位での車幅方向、車体前後方向、車体上下方向の加速度応答の周波数伝達関数をそれぞれ演算する。そして、ＦＦＴアナライザ６は、演算した各周波数伝達関数（８個の加速度センサ２１Ｌ〜２４Ｒを有する本実施形態においては、８×９個の周波数伝達関数）を制御ユニット５に出力する。このように、本実施形態において、ＦＦＴアナライザ６は、伝達関数演算手段としての機能を実現する。 Then, the FFT analyzer 6 normalizes each acceleration data detected at each detection portion by using each vehicle speed sensor 21L to 24R with the force data detected by the force detection sensor 25, and fast Fourier transforms this data. Thus, the frequency transfer function of the acceleration response to the force input to the vehicle body 10 through the wheel (the left front wheel 11L) is calculated. In this case, as shown in FIG. 7, for example, the frequency transfer function of the acceleration response is represented by a spectral distribution of frequency components with the horizontal axis representing frequency (Hz) and the vertical axis representing vibration response (acceleration / force). Nine calculations are performed corresponding to one acceleration sensor. That is, the FFT analyzer 6 calculates the frequency transfer functions of acceleration responses in the vehicle width direction, the vehicle body longitudinal direction, and the vehicle body vertical direction at each detection part on the vehicle body 10 in response to the input of the force in the vehicle width direction from the road surface. To do. In addition, the frequency transfer functions of acceleration responses in the vehicle width direction, the vehicle body longitudinal direction, and the vehicle body vertical direction at each detection portion on the vehicle body 10 are calculated in response to the input of the vehicle body longitudinal force from the road surface. Further, frequency transfer functions of acceleration responses in the vehicle width direction, the vehicle body longitudinal direction, and the vehicle body vertical direction at the respective detection portions on the vehicle body 10 are calculated with respect to the input of the vehicle body vertical force from the road surface. Then, the FFT analyzer 6 outputs the calculated frequency transfer functions (8 × 9 frequency transfer functions in the present embodiment having the eight acceleration sensors 21 L to 24 R) to the control unit 5. As described above, in this embodiment, the FFT analyzer 6 realizes a function as a transfer function calculation means.

制御ユニット５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェイス等（何れも図示せず）がバスラインを介して互いに接続するマイクロコンピュータを中心に構成され、制御ユニット５のＲＯＭ内には、各種制御プログラム等に加えて、各検出部位での加速度応答の周波数伝達関数に係る各種情報が格納されている。 The control unit 5 is composed mainly of a microcomputer in which a CPU, ROM, RAM, I / O interface, etc. (all not shown) are connected to each other via a bus line. In addition to the control program and the like, various information related to the frequency transfer function of the acceleration response at each detection site is stored.

具体的には、制御ユニット５のＲＯＭ内には、車体１０上の接着剤が何れも剥離していないときの各検出部位に作用する加速度と車体に入力される力とに基づいて予め演算された加速度応答の各周波数伝達関数（８×９個の周波数伝達関数）が、それぞれ基準周波数伝達関数として格納されている。ここで、各基準周波数伝達関数は、例えば、車体１０上の接着剤が何れも剥離していない状態の実車を用いたベンチ試験において、左前輪１１Ｌの各方向に１Ｎの力を加えた場合に、車体１０上の各検出部位で検出される各加速度に基づいて演算されるものである。 Specifically, it is calculated in advance in the ROM of the control unit 5 based on the acceleration acting on each detection part when no adhesive on the vehicle body 10 is peeled off and the force input to the vehicle body. Each frequency transfer function (8 × 9 frequency transfer functions) of the acceleration response is stored as a reference frequency transfer function. Here, each reference frequency transfer function is obtained when, for example, a 1N force is applied to each direction of the left front wheel 11L in a bench test using an actual vehicle in which none of the adhesive on the vehicle body 10 is peeled off. The calculation is based on each acceleration detected at each detection part on the vehicle body 10.

また、制御ユニット５のＲＯＭ内には、車体１０上の各部位で接着剤の剥離が発生した場合の加速度応答の各周波数伝達関数に係る情報（以下、剥離時周波数情報と称す）が格納されている。すなわち、車体１０上で接着剤の剥離が発生して車体剛性が局所的に変化（低下）すると、その剥離部位に応じて、特定の周波数伝達関数の特定の周波数領域に変化が生じる。例えば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ある接着剤の塗布部位に剥離が発生すると、当該剥離部位に対応する特定の周波数伝達関数において特定の周波数領域内の共振周波数が低周波数側に移動し、且つ、そのレベルも変化する。そこで、本実施形態において、制御ユニット５のＲＯＭ内には、車体１０上での接着剤の剥離部位と、当該剥離によって顕著に変化する周波数伝達関数及びその周波数領域との各関係についての情報が、剥離時周波数情報として予めデータベース化されて格納されている。ここで、上記剥離時周波数情報は、例えば、車体１０上の様々な部位の接着剤を適宜剥離させた状態で実車のベンチ試験を各種行い、得られた各周波数伝達関数を解析することによって求められるものである。 The ROM of the control unit 5 stores information related to each frequency transfer function of the acceleration response (hereinafter referred to as frequency information at the time of peeling) when the peeling of the adhesive occurs at each part on the vehicle body 10. ing. That is, when the peeling of the adhesive occurs on the vehicle body 10 and the vehicle body stiffness changes (decreases) locally, a change occurs in a specific frequency region of a specific frequency transfer function according to the peeled portion. For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, when peeling occurs at a site where an adhesive is applied, the resonance frequency in a specific frequency region is low in a specific frequency transfer function corresponding to the peeling site. It moves to the frequency side and its level also changes. Therefore, in the present embodiment, the ROM of the control unit 5 contains information on the relationship between the adhesive peeling site on the vehicle body 10, the frequency transfer function that significantly changes due to the peeling, and its frequency region. The database is stored in advance as frequency information at the time of peeling. Here, the frequency information at the time of peeling is obtained, for example, by performing various bench tests on an actual vehicle in a state where adhesives at various parts on the vehicle body 10 are appropriately peeled and analyzing the obtained frequency transfer functions. It is

そして、制御ユニット５は、ＦＦＴアナライザ６から入力される各周波数伝達関数と対応する基準周波数伝達関数との間で各周波数成分のマッチング処理を行う。その結果、各周波数成分間で設定以上の相違が検出された場合、制御ユニット５は、剥離時周波数情報を参照して車体１０上に接着剤の剥離が発生しているか否かを調べ、接着剤の剥離を検出した場合には、さらに、その剥離部位を検出する。このように、本実施形態において、制御ユニット５は、基準値格納手段、剥離検出手段としての各機能を実現する。 Then, the control unit 5 performs matching processing of each frequency component between each frequency transfer function input from the FFT analyzer 6 and the corresponding reference frequency transfer function. As a result, when a difference greater than the setting is detected between the frequency components, the control unit 5 refers to the frequency information at the time of peeling to check whether or not the peeling of the adhesive has occurred on the vehicle body 10, When the peeling of the agent is detected, the peeling site is further detected. Thus, in this embodiment, the control unit 5 implement | achieves each function as a reference value storage means and a peeling detection means.

ここで、図１に示すように、制御ユニット５には、接着剤の剥離等に起因する車体１０の故障を検出した際に、ドライバに対して警告を発するための警報装置３０が接続されている。本実施形態において、警報装置３０は、例えば、コンビネーションメータ上に配設されたランプを有して構成され、故障発生時にランプを点滅させることでドライバに警告を発し、ディーラ等のサービス工場への入庫による点検・修理を促す。 Here, as shown in FIG. 1, the control unit 5 is connected with an alarm device 30 for issuing a warning to the driver when a failure of the vehicle body 10 due to peeling of the adhesive or the like is detected. Yes. In the present embodiment, the alarm device 30 includes, for example, a lamp disposed on the combination meter. When the failure occurs, the alarm device 30 issues a warning to the driver by blinking the lamp, and sends the warning to a service factory such as a dealer. Encourage inspection and repair by warehousing.

また、制御ユニット５には、故障診断ツール３１が外部接続可能となっている。この故障診断ツール３１は、車載の各制御ユニットから故障部位やトラブルデータ等の内部情報を読み出すためのもので、サービス工場では、故障診断ツール３１で読み出された内部情報に基づいて点検・修理が行われる。 Further, a failure diagnosis tool 31 can be connected to the control unit 5 externally. The failure diagnosis tool 31 is for reading internal information such as a failure part and trouble data from each on-vehicle control unit. In a service factory, inspection and repair are performed based on the internal information read by the failure diagnosis tool 31. Is done.

次に、制御ユニット５による車体１０の故障診断について、図２に示す故障診断ルーチンのフローチャートに従って説明する。
このルーチンは設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、制御ユニット５は、先ず、ステップＳ１０１において、故障診断ツール３１が接続されているか否かを調べる。その結果、故障診断ツール３１が接続されていると判定すると、制御ユニット５は、ステップＳ１１１に進む。そして、ＲＯＭ内に接着剤の剥離部位に係る情報が記憶されている場合には、当該情報を車体１０の故障情報として故障診断ツール３１に出力した後、ルーチンを抜ける。なお、剥離部位に係る情報は、後述のステップＳ１０８において適宜記憶されるものである。 Next, failure diagnosis of the vehicle body 10 by the control unit 5 will be described according to the flowchart of the failure diagnosis routine shown in FIG.
This routine is repeatedly executed every set time. When the routine starts, the control unit 5 first checks in step S101 whether the failure diagnosis tool 31 is connected. As a result, if it is determined that the failure diagnosis tool 31 is connected, the control unit 5 proceeds to step S111. If information related to the peeled part of the adhesive is stored in the ROM, the information is output as failure information of the vehicle body 10 to the failure diagnosis tool 31, and the routine is exited. In addition, the information regarding a peeling site | part is suitably memorize | stored in step S108 mentioned later.

一方、故障診断ツール３１が接続されていないと判定してステップＳ１０１からステップＳ１０２に進むと、制御ユニット５は、ＦＦＴアナライザ６から周波数伝達関数を入力し、続くステップＳ１０３で、基準周波数伝達関数を読み出す。 On the other hand, when determining that the failure diagnosis tool 31 is not connected and proceeding from step S101 to step S102, the control unit 5 inputs the frequency transfer function from the FFT analyzer 6, and in step S103, the reference frequency transfer function is obtained. read out.

そして、ステップＳ１０３からステップＳ１０４に進むと、制御ユニット５は、ＦＦＴアナライザ６から入力した周波数伝達関数と対応する基準周波数伝達関数との全ての組み合わせについてマッチング処理が終了したか否かを調べる。その結果、制御ユニット５は、全てのマッチング処理が終了していると判定した場合にはステップＳ１０９に進み、一方、全てのマッチング処理が終了していないと判定した場合にはステップＳ１０５に進む。 Then, when the process proceeds from step S103 to step S104, the control unit 5 checks whether or not the matching process has been completed for all combinations of the frequency transfer function input from the FFT analyzer 6 and the corresponding reference frequency transfer function. As a result, if it is determined that all matching processes have been completed, the control unit 5 proceeds to step S109. On the other hand, if it is determined that all matching processes have not been completed, the control unit 5 proceeds to step S105.

ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、制御ユニット５は、ＦＦＴアナライザ６から入力された周波数伝達関数の中から、未だマッチング処理が行われていないものを抽出し、対応する基準周波数伝達関数との間で各周波数成分のマッチング処理を行い、続くステップＳ１０６において、剥離時周波数情報に規定される特定の周波数成分が設定以上相違しているか否かを調べる。その結果、制御ユニット５は、特定の周波数成分に設定以上の相違がないと判定した場合にはステップＳ１０４に戻る。 When the process proceeds from step S104 to step S105, the control unit 5 extracts a frequency transfer function that has not yet been matched from the frequency transfer functions input from the FFT analyzer 6, and outputs the result to the corresponding reference frequency transfer function. In step S106, it is checked whether or not the specific frequency component defined in the peeling frequency information differs by more than a set value. As a result, the control unit 5 returns to step S104 when determining that the specific frequency component is not different from the setting.

一方、ステップＳ１０６において、特定の周波数成分に設定以上の相違があると判定した場合（すなわち、車体１０上に接着剤の剥離を検出した場合）、制御ユニット５は、ステップ１０７に進み、相違している周波数成分に基づいて接着剤の剥離部位を検出し、続くステップＳ１０８において、検出した剥離部位をＲＯＭ内に記憶した後、ステップＳ１０４に戻る。 On the other hand, when it is determined in step S106 that the specific frequency component has a difference greater than or equal to the setting (that is, when peeling of the adhesive is detected on the vehicle body 10), the control unit 5 proceeds to step 107 and is different. Based on the frequency component being detected, the peeling site of the adhesive is detected. In the subsequent step S108, the detected peeling site is stored in the ROM, and then the process returns to step S104.

また、ステップＳ１０４からステップＳ１０９に進むと、制御ユニット５は、上述のステップＳ１０４〜ステップＳ１０８までの処理で車体１０上の接着剤の剥離が検出されたか否かを調べ、接着剤の剥離が検出されていないと判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。 Further, when the process proceeds from step S104 to step S109, the control unit 5 checks whether or not the peeling of the adhesive on the vehicle body 10 is detected in the processing from the above-described steps S104 to S108, and detects the peeling of the adhesive. If it is determined that it has not been done, the routine is exited.

一方、ステップＳ１０９において、接着剤の剥離が検出されていると判定した場合には、制御ユニット５は、ステップＳ１１０に進み、警報装置を通じてドライバに警告を行った後、ルーチンを抜ける。 On the other hand, if it is determined in step S109 that peeling of the adhesive has been detected, the control unit 5 proceeds to step S110, issues a warning to the driver through the alarm device, and then exits the routine.

このような実施形態によれば、車体１０上の検出部位に作用する加速度を検出するとともに、路面から左前輪１１Ｌを通じて車体１０に入力される力を検出して、これらに基づいて車体１０への力の入力に対する加速度応答の各周波数伝達関数を演算し、演算した各周波数伝達関数を、接着剤の剥離のない状態で同様に予め求めた各基準周波数伝達関数と比較することにより、簡便なシステムで、接着剤の剥離に起因する車体の故障を高精度且つリアルタイムで監視することができる。この場合、特に、接着剤の剥離を検出するパラメータとして、路面から車輪を通じて車体１０に入力する力に対する各部位での加速度応答の周波数伝達関数を用いることにより、車両の走行状態に関係なく常に正規化されたパラメータを用いることができ、接着剤の剥離検出を画一的に処理することができる。また、接着剤が剥離した場合には、当該接着剤の剥離部位に応じて、特定の周波数伝達関数における特定の周波数領域が変化するので、剥離部位についても容易に検出することができる。 According to such embodiment, while detecting the acceleration which acts on the detection part on the vehicle body 10, the force input into the vehicle body 10 from the road surface through the left front wheel 11L is detected, and based on these, By calculating each frequency transfer function of acceleration response to force input, and comparing each calculated frequency transfer function with each reference frequency transfer function obtained in advance in the absence of adhesive peeling, a simple system Therefore, it is possible to monitor the vehicle body failure due to the peeling of the adhesive with high accuracy and in real time. In this case, in particular, by using the frequency transfer function of the acceleration response at each part for the force input to the vehicle body 10 from the road surface through the wheels as a parameter for detecting the peeling of the adhesive, it is always normal regardless of the running state of the vehicle. Parameter can be used, and detection of adhesive peeling can be processed uniformly. Further, when the adhesive peels, the specific frequency region in the specific frequency transfer function changes according to the peeled portion of the adhesive, so that the peeled portion can be easily detected.

また、各加速度センサ２１Ｌ〜２４Ｒの配設位置を車体１０上で荷重や歪が集中する部位或いはその近傍に設定することにより、特に監視が必要な車体１０上の部位についての接着剤の剥離を精度よく検出することができる。 Further, by setting the positions of the respective acceleration sensors 21L to 24R at or near the portion where the load or strain is concentrated on the vehicle body 10, the adhesive is peeled off from the portion on the vehicle body 10 that needs to be monitored. It can be detected with high accuracy.

なお、上述の実施形態においては、力検出センサ２５で検出される各軸方向の力と、各加速度センサ２１Ｌ〜２４Ｒで検出される各軸方向に加速度との全ての組み合わせについてそれぞれ周波数伝達関数求め、対応する基準周波数伝達関数と比較する一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら周波数伝達関数と対応する基準周波数伝達関数との比較は、特に、剛性上重要な部位の接着剤が剥離した際に、顕著な変化が現れる組み合わせのみについて行ってもよいことは勿論である。 In the above-described embodiment, frequency transfer functions are obtained for all combinations of the forces in the respective axial directions detected by the force detection sensor 25 and the accelerations in the respective axial directions detected by the respective acceleration sensors 21L to 24R. However, the present invention is not limited to this, and the comparison between these frequency transfer functions and the corresponding reference frequency transfer functions is particularly important in terms of rigidity. Of course, it may be performed only for the combination in which a remarkable change occurs when the adhesive at the site is peeled off.

また、力検出センサ２５の取り付けは、左前輪１１Ｌに限定されるのもではなく任意の車輪に取り付けることが可能である。さらに、力検出センサを取り付ける車輪は、単一の車輪に限らず、複数の車輪に取り付けることも可能である。 Moreover, the attachment of the force detection sensor 25 is not limited to the left front wheel 11L, but can be attached to any wheel. Furthermore, the wheel to which the force detection sensor is attached is not limited to a single wheel, and can be attached to a plurality of wheels.

車体の故障診断装置の構成図Configuration diagram of vehicle body fault diagnosis device 車体の故障診断ルーチンを示すフローチャートFlowchart showing a vehicle body failure diagnosis routine 車体に配設した各センサの一例を示す配置図Arrangement diagram showing an example of each sensor arranged in the car body １節ねじりのモードによる歪の分布を示す説明図Explanatory drawing showing the distribution of strain due to the mode of 1-bar twisting ２節曲げのモードにより歪の分布を示す説明図Explanatory drawing showing the strain distribution by the mode of two-bar bending 横曲げのモードによる歪の分布を示す説明図Explanatory diagram showing strain distribution by lateral bending mode （ａ）は基準周波数伝達関数の一例を示す図表であり（ｂ）は接着剤剥離時の周波数伝達関数の一例を示す図表(A) is a chart which shows an example of a standard frequency transfer function, (b) is a chart which shows an example of a frequency transfer function at the time of adhesive peeling.

符号の説明Explanation of symbols

１ … 故障診断装置
５ … 制御ユニット（基準値格納手段、剥離検出手段）
６ … ＦＦＴアナライザ（伝達関数演算手段）
１０ … 車体
１１Ｌ … 左前輪（車輪）
２１Ｌ〜２４Ｒ … 加速度センサ（加速度検出手段）
２５ … 力検出センサ（力検出手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Failure diagnosis apparatus 5 ... Control unit (reference value storage means, peeling detection means)
6 ... FFT analyzer (transfer function calculation means)
10 ... Car body 11L ... Left front wheel (wheel)
21L-24R ... Acceleration sensor (acceleration detection means)
25 ... Force detection sensor (force detection means)

Claims

スポット溶接と接着剤とを併用するウェルドボンド工法を板金の接合に用いた車体の故障診断装置であって、
車体上に設定された検出部位に作用する加速度を検出する加速度検出手段と、
路面から車輪を通じて車体に入力される力を検出する力検出手段と、
上記加速度検出手段で検出した加速度と上記力検出手段で検出した力とに基づいて、車体への力の入力に対する加速度応答の周波数伝達関数を演算する伝達関数演算手段と、
接着剤の剥離のないときの車体上の上記検出部位に作用する加速度と車体に入力される力とに基づいて予め演算された車体への入力に対する加速度応答の周波数伝達関数を基準周波数伝達関数として格納する基準値格納手段と、
上記伝達関数演算手段で演算された周波数伝達関数と上記基準値格納手段に格納された基準周波数伝達関数とを比較し、特定の周波数領域が相違する場合に車体上の接着剤の剥離を検出する剥離検出手段とを備えたことを特徴とする車体の故障診断装置。 A vehicle body fault diagnosis device using a weld bond method that uses spot welding and an adhesive in combination for sheet metal,
Acceleration detecting means for detecting acceleration acting on a detection part set on the vehicle body;
Force detecting means for detecting the force input to the vehicle body from the road surface through the wheels;
A transfer function calculating means for calculating a frequency transfer function of an acceleration response to a force input to the vehicle body based on the acceleration detected by the acceleration detecting means and the force detected by the force detecting means;
The frequency transfer function of the acceleration response to the input to the car body calculated in advance based on the acceleration acting on the detection part on the car body when the adhesive is not peeled off and the force input to the car body is used as a reference frequency transfer function. Reference value storage means for storing;
The frequency transfer function calculated by the transfer function calculation means is compared with the reference frequency transfer function stored in the reference value storage means, and the peeling of the adhesive on the vehicle body is detected when a specific frequency region is different. A vehicle body failure diagnosis apparatus comprising: a peeling detection means.

上記検出部位は、車体上で荷重や歪が集中する部位或いはその近傍に配設されていることを特徴とする請求項１記載の車体の故障診断装置。 2. The vehicle body fault diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the detection part is disposed on or near a part where loads and strains concentrate on the vehicle body.