JP7438829B2 - ターボチャージャ診断装置、及びターボチャージャ診断システム - Google Patents

Description

本発明は、ターボチャージャ診断装置、及びターボチャージャ診断システムに関する。

例えば、特許文献１には、可変容量ターボチャージャが記載されている。この可変容量ターボチャージャは、可変ノズル（ノズルベーン）を揺動させることによってタービン翼車に導入される排気ガスの流量を制御している。

特開２００３－１２０３０４号公報

ここで、上述したような可変容量ターボチャージャは、可変ノズルの揺動軸周りの摩耗等によって性能の変化が生じ得るものの、例えば車両の走行距離が同じであったとしても、車両の走行状況によっては可変容量ターボチャージャの性能の変化度合いが異なっている。

そこで、本発明は、可変容量ターボチャージャの性能の変化を適切に診断可能なターボチャージャ診断装置、及びターボチャージャ診断システムを提供することを目的とする。

本発明は、車両の可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するターボチャージャ診断装置であって、複数の検出期間が順次設定されており、複数の検出期間のそれぞれについて、検出期間内において検出された最大ブースト圧を収集するブースト圧収集部と、収集された検出期間ごとの最大ブースト圧の変動に基づいて、可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する性能診断部と、を備える。

ここで、可変容量ターボチャージャにおいては、性能の変化によって最大ブースト圧が変動する。また、車両の走行状況によっても、可変容量ターボチャージャのブースト圧が変動する。そこで、本発明に係るターボチャージャ診断装置は、検出期間ごとの最大ブースト圧の変動に基づいて可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する。これにより、ターボチャージャ診断装置は、可変容量ターボチャージャの性能の変化の診断を行う際に、車両の走行状況によって変動するブースト圧の影響を抑制することができる。従って、ターボチャージャ診断装置は、可変容量ターボチャージャの性能の変化を適切に診断できる。

ターボチャージャ診断装置において、性能診断部は、可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するための基準となる基準ブースト圧を設定する基準設定部と、時間的に隣接する最大ブースト圧同士を比較し、直前に検出された最大ブースト圧よりも値が低下した最大ブースト圧が検出された場合、値が低下した最大ブースト圧である第１の最大ブースト圧と基準ブースト圧とに基づいて、可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する診断部と、を備え、基準設定部は、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧に基づいて、基準ブースト圧を設定してもよい。この場合、可変容量ターボチャージャごとに性能の差があったとしても、性能の変化を診断するための基準ブースト圧を可変容量ターボチャージャの最大ブースト圧に基づいて適切に設定できる。これにより、ターボチャージャ診断装置は、可変容量ターボチャージャの性能の変化をより適切に診断できる。

ターボチャージャ診断装置において、診断部は、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上低下した場合、可変容量ターボチャージャの性能が変化していると診断し、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上低下しておらず、且つ第１の最大ブースト圧の次に検出された最大ブースト圧である第２の最大ブースト圧が第１の最大ブースト圧よりも値が低下している場合、第２の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上低下しているか否かに基づいて性能の変化を再度診断してもよい。このように、ターボチャージャ診断装置は、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上低下していない場合、最大ブースト圧が低下する前の最大ブースト圧に基づいて設定された基準ブースト圧を用いて診断を行う。すなわち、ターボチャージャ診断装置は、性能に変動が生じる前の正常な最大ブースト圧に基づいて設定された基準ブースト圧を継続して用いつつ、次に検出された第２の最大ブースト圧と基準ブースト圧とを比較して診断する。これにより、ターボチャージャ診断装置は、例えば、可変容量ターボチャージャの性能が徐々に変化するような場合であっても、可変容量ターボチャージャの性能の変化をより適切に診断できる。

ターボチャージャ診断装置において、性能診断部は、可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するための基準となる基準ブースト圧を設定する基準設定部と、時間的に隣接する最大ブースト圧同士を比較し、直前に検出された最大ブースト圧よりも値が高くなった最大ブースト圧が検出された場合、値が高くなった最大ブースト圧である第１の最大ブースト圧と基準ブースト圧とに基づいて、可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する診断部と、を備え、基準設定部は、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧に基づいて、基準ブースト圧を設定してもよい。この場合、可変容量ターボチャージャごとに性能の差があったとしても、性能の変化を診断するための基準ブースト圧を可変容量ターボチャージャの最大ブースト圧に基づいて設定できる。これにより、ターボチャージャ診断装置は、可変容量ターボチャージャの性能の変化をより適切に診断できる。

ターボチャージャ診断装置において、診断部は、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上高くなった場合、可変容量ターボチャージャの性能が変化していると診断し、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上高くなっておらず、且つ第１の最大ブースト圧の次に検出された最大ブースト圧である第２の最大ブースト圧が第１の最大ブースト圧よりも値が高くなっている場合、第２の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上高くなっているか否かに基づいて性能の変化を再度診断してもよい。このように、ターボチャージャ診断装置は、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値以上高くなっていない場合、最大ブースト圧が高くなる前の最大ブースト圧に基づいて設定された基準ブースト圧を用いて診断を行う。すなわち、ターボチャージャ診断装置は、性能に変動が生じる前の正常な最大ブースト圧に基づいて設定された基準ブースト圧を継続して用いつつ、次に検出された第２の最大ブースト圧と基準ブースト圧とを比較して診断する。これにより、ターボチャージャ診断装置は、例えば、徐々に性能が変化するような場合であっても、可変容量ターボチャージャの性能の変化をより適切に診断できる。

ターボチャージャ診断装置において、基準設定部は、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値に基づいて、基準ブースト圧を設定してもよい。この場合、ターボチャージャ診断装置は、最大ブースト圧のばらつきを考慮して、基準ブースト圧をより適切に設定できる。

ターボチャージャ診断装置は、性能診断部の診断結果が車両外に設けられた報知装置から報知されるように報知装置に対して報知指示を行う報知指示部を更に備えていてもよい。この場合、ターボチャージャ診断装置は、報知装置に報知指示を行うことによって、車外の作業者等に可変容量ターボチャージャの性能が変化したことを報知できる。

本発明に係るターボチャージャ診断システムは、上記のターボチャージャ診断装置と、車両に搭載され、ターボチャージャ診断装置に最大ブースト圧を送信するブースト圧送信装置と、を備え、ブースト圧送信装置は、可変容量ターボチャージャのブースト圧を検出するブースト圧センサと、ブースト圧センサの検出結果に基づいて、複数の検出期間のそれぞれについて、検出期間内において検出された最大ブースト圧を特定する最大ブースト圧特定部と、最大ブースト圧特定部で特定された最大ブースト圧をターボチャージャ診断装置に送信する送信部と、を有し、ターボチャージャ診断装置は、送信部から送信された最大ブースト圧を受信する受信部を有し、ブースト圧収集部は、受信部で受信された最大ブースト圧を収集する。

このターボチャージャ診断システムにおいて、車両に搭載されたブースト圧送信装置は、検出期間ごとの最大ブースト圧を特定し、ターボチャージャ診断装置に送信することができる。そして、ターボチャージャ診断装置において、ブースト圧収集部は、ブースト圧送信装置から送信された最大ブースト圧を収集し、性能診断部は、可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断できる。これにより、ターボチャージャ診断システムは、可変容量ターボチャージャの性能の変化を適切に診断できる。

本発明に係るターボチャージャ診断システムは、上記のターボチャージャ診断装置と、車両外に設けられた報知装置とを備える。

このターボチャージャ診断システムは、可変容量ターボチャージャの性能の変化を適切に診断できる。そして、ターボチャージャ診断システムは、報知装置から診断結果を報知させることによって、車外の作業者等に可変容量ターボチャージャの性能の変化を報知できる。

本発明によれば、可変容量ターボチャージャの性能の変化を適切に診断できる。

図１は、実施形態に係るターボチャージャ診断システム全体の概略構成を示す図である。 図２は、車両に搭載されたブースト圧送信装置の構成を示すブロック図である。 図３は、ブースト圧の変化を示すグラフである。 図４は、ターボチャージャ診断装置の構成を示すブロック図である。 図５は、最大ブースト圧の変化を示すグラフである。 図６は、車両管理ステーションに設置された報知装置の構成を示すブロック図である。 図７は、可変容量ターボチャージャの性能を診断する処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、ターボチャージャ診断システム１００は、車両Ｖに搭載された可変容量ターボチャージャ２７（図２参照）の性能の変化を診断するシステムである。診断結果は、車両管理ステーションＳに設けられた報知装置３０から報知される。ターボチャージャ診断システム１００は、ターボチャージャ診断装置１０、ブースト圧送信装置２０、及び報知装置３０を備えている。

ターボチャージャ診断装置１０は、車両Ｖ以外の場所に設置されている。ターボチャージャ診断装置１０は、車両Ｖのブースト圧送信装置２０から送信された最大ブースト圧をネットワークＮを介して収集し、収集した最大ブースト圧に基づいて可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する。図１では、車両Ｖが１台のみ示されているが、ターボチャージャ診断装置１０は、複数台の車両Ｖから送信された最大ブースト圧を収集することができる。そして、ターボチャージャ診断装置１０は、複数の車両Ｖのそれぞれについて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断することができる。

具体的には、図２に示されるように、車両Ｖに搭載されたブースト圧送信装置２０は、ブースト圧センサ２１、送信部２２、及び送信ユニット２３を備えている。また、車両Ｖは、エンジン２６を過給する可変容量ターボチャージャ２７を備えている。可変容量ターボチャージャ２７は、可変ノズルを揺動させることによってタービン翼車に導入される排気ガスの流量を制御している。例えば、可変ノズルの揺動部分が摩耗すること等によって、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化が生じ得る。本実施形態における可変容量ターボチャージャ２７は、可変ノズルの揺動部分が摩耗すること等によって性能が変化した場合、過給能力が低下するものとする。

ブースト圧センサ２１は、可変容量ターボチャージャ２７からエンジン２６へ送られる圧縮空気のブースト圧（圧縮空気の圧力）を検出する。ブースト圧センサ２１としては、周知の種々の圧力センサを用いることができる。ブースト圧センサ２１は、ブースト圧を常時、又は所定の周期で繰り返し検出している。

送信部２２は、ネットワークＮを介してターボチャージャ診断装置１０と通信を行う通信装置である。送信部２２は、無線通信によってターボチャージャ診断装置１０と通信を行う。なお、送信部２２は、有線通信によってターボチャージャ診断装置１０と通信を行う構成であってもよい。送信部２２は、後述する送信ユニット２３の最大ブースト圧特定部２４で特定された最大ブースト圧をターボチャージャ診断装置１０に送信する。

送信ユニット２３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える電子制御ユニットである。送信ユニット２３は、機能的には、最大ブースト圧特定部２４、及び送信制御部２５を備えている。

最大ブースト圧特定部２４は、ブースト圧センサ２１の検出結果に基づいて、複数の検出期間のそれぞれについて、検出期間内において検出された最大ブースト圧を特定する。ここで、検出期間とは、エンジン２６の稼働時間が予め定めれた時間を経過するまでの期間である。また、検出期間は、エンジン２６の稼働に伴って予め定めれた時間ごとに順次設定される。最大ブースト圧特定部２４は、エンジン２６の稼働に伴って、ある検出期間が終了すると、ブースト圧センサ２１の検出結果に基づいて、終了した検出期間内で最大のブースト圧である最大ブースト圧を特定する。例えば、図３に示されるように、最大ブースト圧特定部２４は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の検出期間Ａの中で、ブースト圧センサ２１で検出された最大のブースト圧Ａ１を検出期間Ａにおける最大ブースト圧として特定する。また、最大ブースト圧特定部２４は、検出期間Ａにおける最大ブースト圧を特定した後、次の検出期間Ｂにおいて検出されたブースト圧Ｂ１を検出期間Ｂにおける最大ブースト圧として特定する。

送信制御部２５は、送信部２２が行う送信を制御する。送信制御部２５は、送信部２２を制御することにより、最大ブースト圧特定部２４で特定された検出期間ごとの最大ブースト圧を送信部２２を用いてターボチャージャ診断装置１０へ送信する。ここで、送信制御部２５は、送信制御部２５によって特定された最大ブースト圧を、複数まとめて送信することができる。この場合、送信制御部２５は、予め定められた時間ごとに複数の最大ブースト圧まとめて送信してもよく、予め定められた数の最大ブースト圧が特定されたときにこれらの最大ブースト圧をまとめて送信してもよい。但し、送信制御部２５は、最大ブースト圧が特定されるごとに特定された最大ブースト圧を送信してもよい。

図４に示されるように、ターボチャージャ診断装置１０は、受信部１１、送信部１２、及び診断ユニット１３を備えている。受信部１１は、ネットワークＮを介してブースト圧送信装置２０と通信を行う通信装置である。受信部１１は、ブースト圧送信装置２０の送信部２２から送信された検出期間ごとの最大ブースト圧を受信する。送信部１２は、ネットワークＮを介して車両管理ステーションＳに設けられた報知装置３０と通信を行う通信装置である。送信部１２は、後述する診断ユニット１３の報知指示部１６の指示に基づいて報知指示を報知装置３０に送信する。

診断ユニット１３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及び、ＲＡＭを備える電子制御ユニットである。診断ユニット１３は、機能的には、ブースト圧収集部１４、性能診断部１５、及び報知指示部１６を備えている。

ブースト圧収集部１４は、順次設定された複数の検出期間のそれぞれについて、検出期間内において検出された最大ブースト圧を収集する。ここでは、ブースト圧収集部１４は、受信部１１で受信された検出期間ごとの最大ブースト圧を、受信部１１から収集する。

性能診断部１５は、収集された検出期間ごとの最大ブースト圧の変動に基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する。性能診断部１５は、収集された検出期間ごとの最大ブースト圧を、検出された時期が古いものから順に、過去の最大ブースト圧と比較することによって性能の変化を診断する。より詳細には、性能診断部１５は、基準設定部１５ａ、及び診断部１５ｂを備えている。

診断部１５ｂは、収集された最大ブースト圧に基づいて、時間的に隣接する最大ブースト圧同士を比較する。診断部１５ｂは、直前に検出された最大ブースト圧よりも値が低下した最大ブースト圧が検出された場合、可変容量ターボチャージャ２７の性能変化の監視対象として車両Ｖを設定する。以下、直前に検出された最大ブースト圧よりも値が低下した最大ブースト圧を「第１の最大ブースト圧」とする。すなわち、第１の最大ブースト圧は、性能変化の監視対象として車両Ｖが設定される元となった最大ブースト圧である。診断部１５ｂは、第１の最大ブースト圧が検出された場合、第１の最大ブースト圧と基準設定部１５ａで設定された基準ブースト圧とに基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する。

ここで、基準設定部１５ａは、可変容量ターボチャージャ２７の変化を診断するための基準となる基準ブースト圧を設定する。基準設定部１５ａは、基準設定部１５ａによって可変容量ターボチャージャ２７の性能変化の監視対象として車両Ｖが設定された場合に、基準ブースト圧を設定する。基準設定部１５ａは、診断部１５ｂによって検出された第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧に基づいて、基準ブースト圧を設定する。基準設定個数は、予め設定されている。本実施形態では、基準設定個数を５個とする。また、基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値を、基準ブースト圧として設定する。

具体的には、例えば、図５に示されるように、時間的に隣接して検出された最大ブースト圧ｎ_１と最大ブースト圧ｍ_１とがある。最大ブースト圧ｍ_１は、最大ブースト圧ｎ_１よりも値が低下している。すなわち、最大ブースト圧ｍ_１は、診断部１５ｂにおいて、第１の最大ブースト圧ｍ_１として検出される。この場合、基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧ｍ_１の過去に検出された直近の５個分の最大ブースト圧ｎ_１～ｎ_５の平均値を、基準ブースト圧として設定する。

診断部１５ｂは、第１の最大ブースト圧ｍ_１が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下した場合、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していると診断する。具体的には、図５に示されるように、第１の最大ブースト圧ｍ_１が、基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低い第１の最大ブースト圧ｍ_１ａである場合、診断部１５ｂは可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していると診断する。

第１の最大ブースト圧ｍ_１が、基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下していない第１の最大ブースト圧ｍ_１ｂ又はｍ_１ｃである場合、診断部１５ｂは、性能変化の監視を継続する。すなわち、第１の最大ブースト圧ｍ_１ｂ及びｍ_１ｃのように、第１の最大ブースト圧ｍ_１が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下していない場合、第１の最大ブースト圧ｍ_１の次に検出された最大ブースト圧に基づいて性能の変化を再度診断する。ここで、第１の最大ブースト圧ｍ_１の次に検出された最大ブースト圧を「第２の最大ブースト圧ｍ_２」とする。

より詳細には、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２が、第１の最大ブースト圧ｍ_１よりも値が低下しているか否かを判定する。第１の最大ブースト圧ｍ_１が第２の最大ブースト圧ｍ_２よりも値が低下している場合、第２の最大ブースト圧ｍ_２が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下しているか否かに基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を再度診断する。

例えば、図５に示されるように、第１の最大ブースト圧ｍ_１として第１の最大ブースト圧ｍ_１ｂが検出され、その次に第２の最大ブースト圧ｍ_２として第２の最大ブースト圧ｍ_２ａが検出された場合を例に説明する。この場合、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２ａが基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上値が低いため、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していると診断する。ここで、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２ａと比較する基準ブースト圧として、基準設定部１５ａにおいて最大ブースト圧ｎ_１～ｎ_５に基づいて設定された基準ブースト圧を用いる。すなわち、最大ブースト圧が低下を開始する前の最大ブースト圧に基づいて設定された基準ブースト圧を継続して使用する。

また、例えば、図５に示されるように、第１の最大ブースト圧ｍ_１として第１の最大ブースト圧ｍ_１ｃが検出され、その次に第２の最大ブースト圧ｍ_２として第２の最大ブースト圧ｍ_２ｂが検出された場合を例に説明する。この場合、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２ｂが基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低くないため、性能変化の監視を継続する。

一方、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２が、第１の最大ブースト圧ｍ_１よりも値が高くなった場合、可変容量ターボチャージャ２７の性能変化の監視を解除する。この場合、基準設定部１５ａは、設定した基準ブースト圧（最大ブースト圧ｎ_１～ｎ_５に基づいて設定した基準ブースト圧）をリセットする。具体的には、例えば、図５に示されるように、第１の最大ブースト圧ｍ_１として第１の最大ブースト圧ｍ_１ｃが検出され、その次に第２の最大ブースト圧ｍ_２として第２の最大ブースト圧ｍ_２ｃが検出された場合を例に説明する。この場合、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２ｃが第１の最大ブースト圧ｍ_１ｃよりも値が高くなっているため、性能変化の監視を解除する。

このように、診断部１５ｂは、診断閾値Ｘ以上低下したか否かを判定する対象となる最大ブースト圧を、当該最大ブースト圧よりも時間的に後に検出された最大ブースト圧に順次更新していく。診断部１５ｂは、診断閾値Ｘ以上低下したか否かを判定する対象として更新した最大ブースト圧ｍ_ｙが、当該最大ブースト圧ｍ_ｙの直前に検出された最大ブースト圧ｍ_ｙ－１よりも低下を続ける限り、最大ブースト圧ｍ_ｙと基準ブースト圧とを比較して性能の変化の診断を継続する。

すなわち、診断部１５ｂにおいて性能変化の監視対象として車両Ｖが設定され続ける条件は、次の式（１）で表される。
ｎ_１＞ｍ_１＞ｍ_２＞・・・＞ｍ_ｙ （１）
また、性能が変化していると診断される条件は、次の式（２）で表される。
Ｘ≦（基準ブースト圧－ｍ_ｙ） （２）

報知指示部１６は、性能診断部１５の診断結果を車両Ｖ外に設けられた報知装置３０（車両管理ステーションＳに設けられた報知装置３０）が報知するように、報知装置３０に対して報知指示を行う。ここでは、報知指示部１６は、報知指示を送信部１２を介して車両管理ステーションＳの報知装置３０に送信する。また、報知指示部１６は、診断部１５ｂにおいて可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化したと診断された場合に、報知指示を行う。

次に、車両管理ステーションＳに設けられた報知装置３０について説明する。車両管理ステーションＳは、車両Ｖの管理を行うステーションである。報知装置３０は、例えば、車両Ｖのディーラー、整備工場、車両Ｖの運行を管理する事業所等であってもよい。車両管理ステーションＳ内に報知装置３０が設けられていることにより、車両管理ステーションＳ内で作業をする作業者は、報知装置３０から報知された報知内容を認識できる。

図６に示されるように、報知装置３０は、受信部３１、報知制御ユニット３２、及び報知部３３を備えている。受信部３１は、ネットワークＮを介してターボチャージャ診断装置１０と通信を行う通信装置である。受信部３１は、ターボチャージャ診断装置１０から送信された報知指示を受信する。

報知制御ユニット３２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及び、ＲＡＭを備える電子制御ユニットである。報知制御ユニット３２は、機能的には、報知制御部３４を備えている。報知制御部３４は、報知部３３が行う報知を制御する。報知制御部３４は、受信部３１で受信された報知指示に基づいて、報知部３３を通じて報知を実行する。ここで、報知指示は、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化した場合に行われる。このため、報知制御部３４は、受信された報知指示に基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化したことを報知部３３を通じて報知する。

報知部３３は、例えば、表示装置等を有しており、各種情報を作業者に報知する装置である。報知部３３は、報知制御部３４の制御に基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化したことを報知する。例えば、報知部３３から報知される情報には、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化したこと、及び当該車両Ｖの識別情報等が含まれていてもよい。

これにより、車両管理ステーションＳ内の作業者は、車両Ｖに搭載された可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していることを認識できる。従って、例えば、作業者は、可変容量ターボチャージャ２７を交換するための事前準備（可変容量ターボチャージャ２７の用意等）を行うことができる。このように、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化したという、可変容量ターボチャージャ２７が故障する前の段階で可変容量ターボチャージャ２７の状態を認識できるため、車両Ｖの利用者の利便性を向上させることができる。

次に、可変容量ターボチャージャ２７の性能を診断する処理の流れについて、図７を用いて説明する。なお、図７に示される処理は、直前に検出された最大ブースト圧よりもブースト圧が低下したことが検出され、車両Ｖが性能変化の監視対象として設定された場合に開始される。すなわち、図５に示される例では、最大ブースト圧ｎ_１よりもブースト圧が低い最大ブースト圧ｍ_１（第１の最大ブースト圧）が検出され、監視対象として設定された場合に開始される。

図７に示されるように、最大ブースト圧が低下して監視対象として設定されると、基準設定部１５ａは、可変容量ターボチャージャ２７の変化を診断するための基準となる基準ブースト圧を設定する（Ｓ１０１）。次に、診断部１５ｂは、直前よりもブースト圧が低下した第１の最大ブースト圧ｍ_１が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。第１の最大ブースト圧ｍ_１が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下している場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、診断部１５ｂは、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していると診断する（Ｓ１０３）。性能が変化していると診断されると、報知指示部１６は、報知装置３０に対して報知指示を行う。そして、性能診断部１５は、今回の診断処理を終了し、再度、直前の最大ブースト圧よりもブースト圧が低下したことが検出された場合（監視対象として設定された場合）に、図７に示される処理を実行する。

一方、第１の最大ブースト圧ｍ_１が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下していない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、診断部１５ｂは、診断閾値Ｘ以上低下したか否かを判定する対象となる最大ブースト圧を、当該最大ブースト圧よりも時間的に後に検出された最大ブースト圧に更新する（Ｓ１０４）。ここでは、診断閾値Ｘ以上低下したか否かを判定する対象となる最大ブースト圧を、第１の最大ブースト圧ｍ_１の次に検出された第２の最大ブースト圧ｍ_２に更新する。

判定対象として更新された最大ブースト圧が、直前に検出された最大ブースト圧よりも低下しているか否かを判定する（Ｓ１０５）。例えば、更新された第２の最大ブースト圧ｍ_２が、直前に検出された第１の最大ブースト圧ｍ_１よりも低下しているか否かを判定する。判定対象として更新された最大ブースト圧が、直前に検出された最大ブースト圧よりも低下していない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、診断部１５ｂは、車両Ｖに対して設定された可変容量ターボチャージャ２７の性能変化の監視対象の設定を解除する（Ｓ１０７）。また、基準設定部１５ａは、設定した基準ブースト圧をリセットする。そして、性能診断部１５は、今回の診断処理を終了し、再度、直前の最大ブースト圧よりもブースト圧が低下したことが検出された場合（監視対象として設定された場合）に、図７に示される処理を実行する。

また、判定対象として更新された最大ブースト圧が、直前に検出された最大ブースト圧よりも低下している場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、診断部１５ｂは、判定対象として更新された最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下しているか否かを判定する（Ｓ１０６）。例えば、診断部１５ｂは、第２の最大ブースト圧ｍ_２が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下しているか否かを判定する。判定対象として更新された最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下していない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、診断部１５ｂは、上述したＳ１０４の処理に戻る。そして、診断部１５ｂは、基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下したか否かを判定する対象となる最大ブースト圧を、次に検出された最大ブースト圧に更新し、上述したＳ１０５～Ｓ１０７の処理を実行する。

判定対象として更新された最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下している場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、診断部１５ｂは、上述したように、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していると診断する（Ｓ１０３）。

以上のように、ターボチャージャ診断装置１０は、複数の検出期間のそれぞれについて、検出期間内において検出された最大ブースト圧を収集するブースト圧収集部１４と、検出期間ごとの最大ブースト圧の変動に基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する性能診断部１５とを備えている。ここで、可変容量ターボチャージャ２７においては、性能の変化によって最大ブースト圧が変動する。また、車両Ｖの走行状況によっても、可変容量ターボチャージャ２７のブースト圧が変動する。そこで、本実施形態のターボチャージャ診断装置１０は、検出期間ごとの最大ブースト圧の変動に基づいて可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する。これにより、ターボチャージャ診断装置１０は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断を行う際に、車両Ｖの走行状況によって変動するブースト圧の影響を抑制することができる。従って、ターボチャージャ診断装置１０は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を適切に診断できる。

性能診断部１５は、基準ブースト圧を設定する基準設定部１５ａと、第１の最大ブースト圧と基準ブースト圧とに基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する診断部１５ｂとを備えている。ここで、基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分（図５に示される例では最大ブースト圧ｎ_１～ｎ_５までの５個分）の最大ブースト圧に基づいて、基準ブースト圧を設定する。この場合、基準設定部１５ａは、可変容量ターボチャージャ２７ごとに性能の差があったとしても、性能の変化を診断するための基準ブースト圧を可変容量ターボチャージャ２７の最大ブースト圧に基づいて適切に設定できる。これにより、ターボチャージャ診断装置１０は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化をより適切に診断できる。

診断部１５ｂは、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下しておらず、且つ第２の最大ブースト圧が第１の最大ブースト圧よりも値が低下している場合、第２の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下しているか否かに基づいて性能の変化を再度診断する。このように、ターボチャージャ診断装置１０は、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上低下していない場合、最大ブースト圧が低下する前の最大ブースト圧（図５に示される例では最大ブースト圧ｎ_１～ｎ_５）に基づいて設定された基準ブースト圧を用いて診断を行う。すなわち、ターボチャージャ診断装置１０は、性能に変動が生じる前の正常な最大ブースト圧に基づいて設定された基準ブースト圧を継続して用いつつ、次に検出された第２の最大ブースト圧と基準ブースト圧とを比較して診断する。これにより、ターボチャージャ診断装置１０は、例えば、可変容量ターボチャージャ２７の性能が徐々に変化するような場合であっても、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化をより適切に診断できる。

基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧ｍ_１よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値に基づいて、基準ブースト圧を設定する。この場合、ターボチャージャ診断装置１０は、最大ブースト圧のばらつきを考慮して、基準ブースト圧をより適切に設定できる。

ターボチャージャ診断装置１０は、性能診断部１５の診断結果を車両管理ステーションＳに設けられた報知装置３０が報知するように、報知装置３０に対して報知指示を行う報知指示部１６を備えている。この場合、ターボチャージャ診断装置１０は、報知装置３０に報知指示を行うことによって、車両Ｖの外部の作業者等に可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を報知できる。

ターボチャージャ診断システム１００は、ターボチャージャ診断装置１０と、車両Ｖに搭載されたブースト圧送信装置２０とを含んでいる。このターボチャージャ診断システム１００において、車両Ｖに搭載されたブースト圧送信装置２０は、検出期間ごとの最大ブースト圧を特定し、検出期間ごとの最大ブースト圧をターボチャージャ診断装置１０に送信することができる。そして、ターボチャージャ診断装置１０において、ブースト圧収集部１４は、ブースト圧送信装置２０から送信された最大ブースト圧を収集し、性能診断部１５は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断できる。これにより、ターボチャージャ診断システム１００は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を適切に診断できる。

ターボチャージャ診断システム１００は、ターボチャージャ診断装置１０と、車両Ｖ外の車両管理ステーションＳに設けられた報知装置３０とを含んでいる。このターボチャージャ診断システム１００においてターボチャージャ診断装置１０は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を適切に診断できる。そして、ターボチャージャ診断システム１００は、報知装置３０から診断結果を報知させることによって、車両Ｖ外の作業者等に可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を報知できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、可変容量ターボチャージャ２７は、摩耗等によって性能が変化した場合に過給能力が低下する場合（ブースト圧が低下する場合）を例に説明した。しかしながら、上述したターボチャージャ診断システム１００（ターボチャージャ診断装置１０）は、摩耗等によって可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化した場合に過給能力が上昇する場合（ブースト圧が上昇する場合）であっても、実施形態で説明した場合と同様に、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断できる。

具体的には、診断部１５ｂは、時間的に隣接する最大ブースト圧同士を比較し、直前に検出された最大ブースト圧よりも値が高くなった最大ブースト圧が検出された場合、値が高くなった最大ブースト圧である第１の最大ブースト圧と基準ブースト圧とに基づいて、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断する。ここでは、診断部１５ｂは、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上高くなった場合、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化していると診断すればよい。また、診断部１５ｂは、第１の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上高くなっておらず、且つ第１の最大ブースト圧の次に検出された最大ブースト圧である第２の最大ブースト圧が第１の最大ブースト圧よりも値が高くなっている場合、第２の最大ブースト圧が基準ブースト圧よりも診断閾値Ｘ以上高くなっているか否かに基づいて性能の変化を再度診断すればよい。この場合であってもターボチャージャ診断装置１０は、実施形態におけるターボチャージャ診断装置１０と同様に、可変容量ターボチャージャの性能の変化をより適切に診断できる。

また、ターボチャージャ診断装置１０は、車両Ｖに搭載されていてもよい。この場合、ターボチャージャ診断装置１０の受信部１１は、ブースト圧送信装置２０の送信部２２から、ネットワークＮを介さずに最大ブースト圧を受信すればよい。このように、ターボチャージャ診断装置１０が車両Ｖに搭載されている場合であっても、ターボチャージャ診断装置１０は、可変容量ターボチャージャ２７の性能の変化を診断できる。また、ターボチャージャ診断装置１０は、車両管理ステーションＳに設けられていてもよい。

報知装置３０は、車両管理ステーションＳに設けられていることに限定されない。報知装置３０は、ターボチャージャ診断装置１０と同じ場所に設けられていてもよく、車両Ｖに搭載されていてもよい。報知装置３０が車両Ｖに搭載されている場合、ターボチャージャ診断システム１００は、可変容量ターボチャージャ２７の性能が変化したことを車両Ｖの乗員に報知してもよい。

また、基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値を、基準ブースト圧として設定することに限定されない。例えば、基準設定部１５ａは、基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値に対して補正を行った値を、基準ブースト圧として設定してもよい。すなわち、基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値に基づいて基準ブースト圧を設定してもよい。また、基準設定部１５ａは、基準設定個数分の最大ブースト圧の平均値に基づいて基準ブースト圧を設定することに限定されない。基準設定部１５ａは、第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の最大ブースト圧に基づいて基準ブースト圧を設定すればよい。

以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。

１０…ターボチャージャ診断装置、１１…受信部、１４…ブースト圧収集部、１５…性能診断部、１５ａ…基準設定部、１５ｂ…診断部、１６…報知指示部、２０…ブースト圧送信装置、２１…ブースト圧センサ、２２…送信部、２４…最大ブースト圧特定部、２７…可変容量ターボチャージャ、３０…報知装置、Ｖ…車両。

Claims (8)

1. 車両の可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するターボチャージャ診断装置であって、
   複数の検出期間が順次設定されており、複数の前記検出期間のそれぞれについて、前記検出期間内において検出された最大ブースト圧を収集するブースト圧収集部と、
   収集された前記検出期間ごとの前記最大ブースト圧の変動に基づいて、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する性能診断部と、
   を備え、
   前記性能診断部は、
   前記可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するための基準となる基準ブースト圧を設定する基準設定部と、
   時間的に隣接する前記最大ブースト圧同士を比較し、直前に検出された前記最大ブースト圧よりも値が低下した前記最大ブースト圧が検出された場合、値が低下した前記最大ブースト圧である第１の最大ブースト圧と前記基準ブースト圧とに基づいて、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する診断部と、
   を備え、
   前記基準設定部は、前記第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の前記最大ブースト圧に基づいて、前記基準ブースト圧を設定し、
   前記診断部は、前記第１の最大ブースト圧が前記基準ブースト圧よりも診断閾値以上低下した場合、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化として過給能力が低下していると診断する、ターボチャージャ診断装置。
2. 前記診断部は、前記第１の最大ブースト圧が前記基準ブースト圧よりも前記診断閾値以上低下しておらず、且つ前記第１の最大ブースト圧の次に検出された前記最大ブースト圧である第２の最大ブースト圧が前記第１の最大ブースト圧よりも値が低下している場合、前記第２の最大ブースト圧が前記基準ブースト圧よりも前記診断閾値以上低下したときに、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化として過給能力が低下していると診断する、請求項１に記載のターボチャージャ診断装置。
3. 車両の可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するターボチャージャ診断装置であって、
   複数の検出期間が順次設定されており、複数の前記検出期間のそれぞれについて、前記検出期間内において検出された最大ブースト圧を収集するブースト圧収集部と、
   収集された前記検出期間ごとの前記最大ブースト圧の変動に基づいて、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する性能診断部と、
   を備え、
   前記性能診断部は、
   前記可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断するための基準となる基準ブースト圧を設定する基準設定部と、
   時間的に隣接する前記最大ブースト圧同士を比較し、直前に検出された前記最大ブースト圧よりも値が高くなった前記最大ブースト圧が検出された場合、値が高くなった前記最大ブースト圧である第１の最大ブースト圧と前記基準ブースト圧とに基づいて、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化を診断する診断部と、
   を備え、
   前記基準設定部は、前記第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の前記最大ブースト圧に基づいて、前記基準ブースト圧を設定し、
   前記診断部は、前記第１の最大ブースト圧が前記基準ブースト圧よりも診断閾値以上高くなった場合、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化として過給能力が上昇していると診断する、ターボチャージャ診断装置。
4. 前記診断部は、前記第１の最大ブースト圧が前記基準ブースト圧よりも前記診断閾値以上高くなっておらず、且つ前記第１の最大ブースト圧の次に検出された前記最大ブースト圧である第２の最大ブースト圧が前記第１の最大ブースト圧よりも値が高くなっている場合、前記第２の最大ブースト圧が前記基準ブースト圧よりも前記診断閾値以上高いときに、前記可変容量ターボチャージャの性能の変化として過給能力が上昇していると診断する、請求項３に記載のターボチャージャ診断装置。
5. 前記基準設定部は、前記第１の最大ブースト圧よりも過去に検出された直近の基準設定個数分の前記最大ブースト圧の平均値に基づいて、前記基準ブースト圧を設定する、請求項２～４のいずれか一項に記載のターボチャージャ診断装置。
6. 前記性能診断部の診断結果が前記車両外に設けられた報知装置から報知されるように前記報知装置に対して報知指示を行う報知指示部を更に備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のターボチャージャ診断装置。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のターボチャージャ診断装置と、
   前記車両に搭載され、前記ターボチャージャ診断装置に前記最大ブースト圧を送信するブースト圧送信装置と、
   を備え、
   前記ブースト圧送信装置は、
   前記可変容量ターボチャージャのブースト圧を検出するブースト圧センサと、
   前記ブースト圧センサの検出結果に基づいて、複数の前記検出期間のそれぞれについて、前記検出期間内において検出された前記最大ブースト圧を特定する最大ブースト圧特定部と、
   前記最大ブースト圧特定部で特定された前記最大ブースト圧を前記ターボチャージャ診断装置に送信する送信部と、
   を有し、
   前記ターボチャージャ診断装置は、前記送信部から送信された前記最大ブースト圧を受信する受信部を有し、
   前記ブースト圧収集部は、前記受信部で受信された前記最大ブースト圧を収集する、ターボチャージャ診断システム。
8. 請求項６に記載のターボチャージャ診断装置と、
   前記車両外に設けられた前記報知装置と、
   を備えるターボチャージャ診断システム。

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