JP3959978B2

JP3959978B2 - 故障診断装置

Info

Publication number: JP3959978B2
Application number: JP2001106061A
Authority: JP
Inventors: 正敏渋谷
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: JP2002304215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は故障診断装置に関し、特に車両における搭載部品の故障を診断するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンなどの制御システムにおいて、故障発生時前後の入出力データ、制御データ、故障履歴データなどを記録し、故障個所の検出と修理を短時間に実行する技術は、特開平7-64601号公報、同8-32095号公報、同10-160642号公報などにおいて既に提案されており、産業機械用故障診断装置においても、同6-301416号公報、実開平4-20147号公報などにおいて同様の提案が行なわれている。
【０００３】
これらは故障診断の基本的な技術であるが、更に進んで、故障診断の内容（故障コード）により、点検修理の手順を、チェッカー、パソコンなどのサービスツール上に表示し、入力信号の状態により、その点検修理の手順の表示内容を対話形式で変更し、点検する個所を絞り込んで行く故障診断装置が既に実用化されている。
【０００４】
すなわち、図6に示すように、診断の対象装置1には制御ユニット2が接続されており、この制御ユニット2は、入力部21と演算制御部22と出力部23と故障検出部24とで構成され、故障検出部24は、入力部21の入力データと、出力部23の出力データと、演算制御部22の制御データとの論理矛盾などを検出し、故障原因を推定して故障時の処理などを通信データD1として故障履歴記録装置30に送るものである。
【０００５】
故障履歴記録装置30は、制御ユニット2から受けた故障コードと共に、この故障発生時前後の入出力データ及び制御データを記録しておく。
そして、サービスツール40は、通信データD1により制御ユニット2が故障コードを故障履歴記録装置30に出力したことを知ったとき、すなわち、故障検出時に、故障履歴記録装置30から故障コードを通信データD２として読み出し、故障コード認識部42によって故障コードを認識する。
【０００６】
そして、点検手順表示処理部46は、操作部47からの入力信号の状態に応じて、故障コードに対応した点検修理の手順の表示内容を、故障履歴記録装置30からの通信データD3に含まれる入出力データ及び制御データと共に表示部44に表示させ、以って点検個所を絞り込んで行くようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図6の従来例の場合には、故障コードにより点検すべき個所に関する必要な情報のみを即座に提供でき、適切な情報を豊富に提供できる反面、真の故障原因を見つけるための情報量が多いために真の故障個所を見つけるための情報の表示が遅くなってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、故障の発生要因をより特定するために、経年変化に伴う摩耗型故障を判定したり、継続的な故障か一過性の故障であるかを特定したものとして、特開平6-74872号公報、同8-201234号公報、及び同5-172704号公報が提案されるに至っているが、「初期型故障」、「偶発型故障」、及び「摩耗型故障」のいずれにより発生したものであるかを特定して点検する個所を絞り込んで行く技術はいずれも示していない。
【０００９】
従って本発明は、対象となる装置の故障をその型別に分けて点検手順を示すことができる故障診断装置を実現することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る故障診断装置は、対象装置の故障部品を検出してその内容を示す故障コードを出力する制御ユニットと、該故障コード及び該対象装置の使用頻度履歴データを記録する故障履歴記録装置と、該故障コードの発生要因毎に該使用頻度履歴データと、初期型故障、偶発型故障、又は摩耗型故障を示す故障型毎にそれぞれの発生確率との関係を示したテーブルを有し、該制御ユニットが故障部品検出した時、該故障コード及び使用頻度履歴データを該故障履歴記録装置から読み出して該故障コードの発生要因及び該使用頻度履歴データに対応して該テーブルから該故障型の各発生確率を抽出し、その内の最大の発生確率を示す発生要因とその故障型を表示するサービスツールと、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
すなわち、本発明では、制御ユニットが対象装置の故障を検出してその内容を示す故障コードを出力した時、故障履歴記録装置は、この故障コードを記録すると共に該対象装置の使用頻度履歴（走行距離、エンジン総回転数、エンジン作動時間、変速器作動回数、スイッチ、アクチュエータ類の作動頻度等）データを記録しておく。
【００１２】
そして、サービスツールは、故障履歴記録装置から読み出した故障コードの発生要因毎にテーブルを検索して、該使用頻度履歴と故障型、すなわち初期型故障であるか偶発型故障であるか摩耗型故障であるか、及びそれぞれの発生確率を抽出し、その内の最大の発生確率を示す発生要因が、どの型の故障であるかを表示する。
【００１３】
また、本発明ではさらに、該発生確率が高い順にそれぞれの点検手順を表示することができる。
また、該サービスツールは、該故障コードが該故障型テーブルに無い特例型故障に該当することが分かったとき、特例型故障点検手順を該表示部に表示させることができる。
【００１４】
また、該サービスツールは、該故障コードの発生前後の入出力データ及び制御データを該故障履歴記録装置から入力し、該表示に該データを図形化して表示させることもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る故障診断装置の実施例を示したものである。この実施例は、図6に示した従来例と比較して、対象装置１及び制御ユニット2は同じものを用いることができるが、故障履歴記録装置3においては、従来例と同様に故障コード及び故障発生時前後の入出力データ及び制御データを記録すると共に、走行距離、車速Vやエンジン回転数Neなどに基づいて車載部品の使用頻度に関する履歴データも併せて記録する。
【００１６】
そして、さらにサービスツール4においては、図6に示したように故障コード認識部42と点検手順表示装置46と表示部44と操作部47を備えるとともに、図形表示化処理部41と故障コード発生要因抽出部43と点検手順ファイル部45と故障型別表示順位決定部48と故障型判別用参照テーブル49とを備えている。
【００１７】
図2には図1に示した対象装置1の一例としてスイッチケーブルシステムが示されており、制御装置51は、コネクタ52とケーブル53とコネクタ54とひんじ部55とコネクタ56とを介してスイッチ57に結合されている。ケーブル53は、ケーブル部53a〜53dで形成されている。
【００１８】
このようなスイッチケーブルシステムにおいて、制御装置51に関しては、製造工程に起因するような初期型故障F１と静電破壊による偶発型故障F２とIC劣化による摩耗型故障F3の発生が想定される。
また、コネクタ52については、飲料水ショートによる偶発型故障F4が考えられ、コネクタ54については冠水ショートによる偶発型故障F5の発生が想定される。
【００１９】
また、コネクタ54と56との間のケーブル部53bにおけるひんじ部55においては断線による摩耗型故障F6が発生することが想定され、このひんじ部55とコネクタ56との間のケーブル53c及び53dでは、それぞれ、袈装物取付時の断線による初期型故障F７及び飛石断線による偶発型故障F8の発生が想定される。
【００２０】
さらにスイッチ57においては、接触不良による摩耗型故障F9とゴミ詰まりによる初期型故障F10と防水不良による摩耗型故障F11と取付ガタによる摩耗型故障F12の発生が想定される。
このようなスイッチケーブルシステムにおいて、断線故障F6〜F8が発生する時のサービスツール４における故障型判別用参照テーブル49の実施例が図3に示されている。
【００２１】
すなわち、同図1（a）及び１（b）は、ケーブル部53dにおける飛石断線故障F8の発生確率を、それぞれ車載部品の使用頻度履歴に関するパラメータとしての「走行距離」及び「作動時間」の代表数値“100”,“1000”,“10000”,“50000”を列とし、故障型(初期型故障、偶発型故障、又は摩耗型故障)を行として、各故障型がどの程度の発生確率を有しているかを予め求めて記憶したテーブルを示しており、この飛石断線F8の発生確率は偶発型故障が“1％”と最も大きい(その他は“0％”)ことが分かる。
【００２２】
同図（2a）及び(2b)は、ひんじ部55での断線故障F6の発生確率をやはり同じパラメータ「走行距離」及び「作動時間」に着目して予め求めて記憶したテーブルを示しており、この断線故障F6の発生確率は、摩耗型故障の発生確率が、パラメータ代表数値に関して“10000”及び“50000”のときそれぞれ“1％”及び“5％”となり最も高い(その他は“0％”)ことが分かる。
【００２３】
さらに同図（3a）及び(3b)においては、ケーブル部53cにおける袈装物取付時の断線故障F7の発生確率を、やはりそれぞれ「走行距離」及び「作動時間」で予め求めて記憶したテーブルを示しており、初期型故障が、パラメータの代表数値に関して、“100”及び“1000”のとき、それぞれ“3％”及び“1％”と最も発生確率が高い(その他は“0％”)ことが分かる。
【００２４】
なお、このような初期型故障と偶発型故障と摩耗型故障は、図4に示すとおり、部品の使用頻度、走行距離等、例えば、部品使用時間に関して、その故障発生率がバスタブのような曲線になることが知られている。
ここで、一般に、初期型故障とは、製造工程に関連するような、使用開始後に故障が高い頻度で発生し、使用後半年から1年経過すると解消される故障であり、新規の部品、製造工程の変更があった部品、部品点数の多い部品に発生し易く、摩耗型故障は振動や高温の場所に設置された部品や作動頻度の大きい部品に発生し易い。
【００２５】
偶発型故障は、発生確率は低いが、常に発生する可能性がある故障であり、使用ミスや事故により発生する故障である。
さらに摩耗型故障は、例えば5〜６年使用して磨耗や金属疲労、性能不良が発生し始め、だんだん故障の発生頻度が高くなる故障である。
【００２６】
また、特例型故障とは、例えば、タイミングベルトやエンジンオイルなどの短い周期で交換、点検する必要のある部品等に関する故障とする。
次に、図1に示した実施例の動作を図4のフローチャートを参照して以下に説明する
まず、制御ユニット2は、その故障検出部24において、図6の従来例と同様に故障原因などを推定して故障コードを決定し、通信データD1により故障履歴記録装置3に送る。
【００２７】
故障履歴記録装置3では故障検出部24から故障コードを受けると、この故障コードが発生した時点においてその前後の入出力データ及び制御データを記録する。
さらに故障履歴記録装置3は、走行距離、車速V及びエンジン回転数Ne、作動時間などの信号をセンサ(図示せず)から入力し、車載部品の使用頻度に関する履歴データと併せて記録しておく。
【００２８】
故障検出部24からの故障コードは通信データD1としてサービスツール４にも送られており、サービスツール4においては、この故障コードを受けることにより故障履歴記録装置3から「故障コード」と車載部品の「使用頻度履歴」に関するデータを通信データD2として読み出す(ステップS1)。
【００２９】
故障コード認識部42は、故障履歴記録装置3からの故障コードを入力して、この故障コードに特例型故障コードがあるか否かを判定し(ステップS2)、特例型故障コードがある場合には、点検手順ファイル部45における特殊型故障点検手順451を読み出して点検手順表示処理部46により表示部44に表示させる(ステップS3)。
【００３０】
故障コードに特例型故障点検手順が無い場合には、これを故障コードから受けた故障コード発生要因抽出部43が、参照テーブル（図示せず）に基づき「故障コード」の「発生要因」を抽出する(ステップS4)。
なお、この「発生要因」とは、図3の例で言うと、スイッチケーブル断線を「故障コード」としたときの、「飛石断線」、「ひんじ部断線」、及び「袈装物取付部分断線」に相当する。
【００３１】
このようにして抽出した故障コードの発生要因に基づき、図形表示化処理部41は、故障発生時前後のデータを選定して図形化し表示部44に表示させる(ステップS5)。
この後、故障コードの発生要因を受けた故障型別表示順位決定部48は、故障コードの発生要因の発生確率を、車載部品の使用頻度履歴に関するパラメータ（図3の例では走行距離及び作動時間）に基づいて初期型故障と偶発型故障と摩耗型故障がそれぞれ何％であるかをテーブル49から読み出す（ステップS6)。
【００３２】
すなわち図3の例で言えば、スイッチケーブル53が断線したという故障コードに基づき、その発生要因である同図（1a）における飛石による断線故障F8の発生確率は、「走行距離」が“1000”であれば初期型故障は“0％”であり、偶発型故障は“1％”であり、摩耗型故障は“0％”として抽出される。これは同図(1b)による「作動時間」をパラメータとした場合も同様である。
【００３３】
また、同図（2a）及び（2b）に示す故障コードの発生要因としてのひんじ部での断線故障F6に関しては、それぞれ「走行距離」及び「作動時間」が“1000”であった場合、いずれの故障も“0％”となるが、「走行距離」及び「作動時間」が“50000”の場合には、それぞれ初期型故障及び偶発型故障は共に“0％”であり、摩耗型故障のみ“5％”となる。
【００３４】
また、故障コードの発生要因としての袈装物取付部分での断線故障F7に関しては、同図（3a）及び（3b）に示すように、偶発型故障及び摩耗型故障は共に“0％”であるが、初期型故障のみ種々の値をとることになる。
このようにして故障型別表示順位決定部48がテーブル49から故障コードの発生要因の発生確率を読み出した後、全発生要因の中で最大の発生確率を示す発生要因が、初期型故障、偶発型故障、摩耗型故障のいずれに属する故障かを判別し、「その型により故障が発生した可能性が高い」ことを表示部44に表示させる(ステップS7)。
【００３５】
すなわち、図3の例において車載部品の使用頻度履歴に関するパラメータである「走行距離」が“100”の場合には袈装物取付部での断線故障F7の発生確率が初期型故障として“3％”であり、次に飛石による断線故障F8の発生確率が偶発型故障として“1％”であり、そして、摩耗型故障はいずれも“0％”であるから、袈装物取付部での断線故障が初期型故障として最大の発生確率であることが表示される。
【００３６】
一方、「走行距離」が“50000”の場合には、同図（2a）に示すようにひんじ部での断線故障F6の発生確率として摩耗型故障が“5％”であり、偶発型故障が及び初期型故障は共に“0％”であるので、ひんじ部での断線故障が摩耗型故障として最大の発生確率であることが表示部44に表示されることになる。これは、パラメータ「作動時間」についても同様である。
【００３７】
すなわち、ケーブルの断線という故障コードが発生した場合、「初期型故障」と判断された場合は、袈装物の取付部分のチェックなどを行う必要があり、「摩耗型故障」と判断された場合にはひんじ部のチェックなどを重点的に行うこととなる。
【００３８】
そして故障型別表示順位決定部48はさらに、各故障コードC1〜Cnの各発生要因の発生確率の高い順番に、それぞれに該当する点検手順452〜454を、点検手順ファイル部45から読み出して点検手順表示処理部46を介して表示部44に表示することとなる(ステップS8)。
【００３９】
なお、上記の表示に合わせて、同一故障型に関係した過去の故障事例のデータを表示してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明に係る故障診断装置によれば、故障履歴記録装置内に故障コードと使用頻度履歴データを記録し、故障コード発生時の使用頻度履歴データとその故障発生要因からサービスツールが初期型故障か偶発型故障か摩耗型故障か等の故障型の発生確率を抽出し、発生確率が最も高い故障発生要因とその故障型を表示し、さらには発生確率が高い順にその点検手順を表示するように構成したので、記録されている故障コードが、初期型故障、偶発型故障、又は摩耗型故障のいずれの型に属する故障である可能性が高いかを表示でき、また故障が発生した時点で発生確率の高い可能性のある故障要因部分に関する点検手順から順番に表示できるようにしたため、故障部分の確認修理が早くできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る故障診断装置の一実施例を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る故障診断装置の診断対象となるスイッチケーブルシステムを示したブロック図である。
【図３】本発明に係る故障診断装置における故障型判別用参照テーブルの実施例を示した図である。
【図４】本発明に係る故障診断装置によって診断される初期型故障、偶発型故障、及び摩耗型故障の部品使用時間と故障率との関係を示したバスタブカーブ図である。
【図５】本発明に係る故障診断装置におけるサービスツールで実行されるプログラムのフローチャート図である。
【図６】従来の故障診断装置の一構成例を示したブロック図である。
【符号の説明】
1 対象装置
2 制御ユニット
21 入力部
22 演算制御部
23 出力部
24 故障検出部
3,30 故障履歴記録装置
4,40 サービスツール
41 図形表示化処理部
42 故障コード認識部
43 故障コード発生要因抽出部
44 表示部
45 点検手順ファイル部
46 点検手順表示処理部
47 操作部
48 故障型別表示順位決定部
49 故障型判別用参照テーブル
51 制御装置
52,54,56 コネクタ
53 ケーブル
53a〜53d ケーブル部
55 ひんじ部
57 スイッチ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

対象装置の故障部品を検出してその内容を示す故障コードを出力する制御ユニットと、
該故障コード及び該対象装置の使用頻度履歴データを記録する故障履歴記録装置と、
該故障コードの発生要因毎に該使用頻度履歴データと、初期型故障、偶発型故障、又は摩耗型故障を示す故障型毎にそれぞれの発生確率との関係を示したテーブルを有し、該制御ユニットが故障部品検出した時、該故障コード及び使用頻度履歴データを該故障履歴記録装置から読み出して該故障コードの発生要因及び該使用頻度履歴データに対応して該テーブルから該故障型の各発生確率を抽出し、その内の最大の発生確率を示す発生要因とその故障型を表示するサービスツールと、
を備えたことを特徴とする故障診断装置。
請求項１において、
該サービスツールは、該発生確率が高い順に、それぞれの点検手順を表示することを特徴とした故障診断装置。
請求項１又は２において、
該サービスツールは、該故障コードが該故障型のテーブルに無い特例型故障に該当することが分かったとき、特例型故障点検手順を該表示部に表示させることを特徴とした故障診断装置。
請求項１から３のいずれかにおいて、
該サービスツールが、該故障コードの発生時前後の入出力データ及び制御データを該故障履歴記録装置から入力し、該表示部に該データを図形化して表示させることを特徴とした故障診断装置。