WO2018025804A1 - 異常検出装置及び異常検出方法 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an abnormality detection device and an abnormality detection method for detecting an abnormality of a vehicle.
- Patent Document 1 discloses a technique for identifying whether an injector is a valve opening continuation abnormality or a valve closing continuation abnormality when an injection abnormality of the injector is detected by measuring the air-fuel ratio of the exhaust gas. Yes.
- an object of the present disclosure is to provide an abnormality detection device that accurately detects vehicle abnormality.
- the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit based on the data acquisition unit that acquires fuel injection amount data indicating the fuel injection amount in the vehicle over a predetermined period, and the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit.
- a standard value calculation unit that calculates a standard value of the fuel injection amount; and after the standard value calculation unit calculates the standard value, the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit is compared with the standard value.
- a determination unit that determines whether an abnormality has occurred in the vehicle.
- the standard value calculation unit calculates the standard value, for example, based on the fuel injection amount while the vehicle in the predetermined period is in an idle state.
- the data acquisition unit may acquire the fuel injection amount data after a predetermined time has elapsed since the vehicle was operated.
- the standard value calculation unit calculates, for example, an average value or variance of the fuel injection amount acquired by the data acquisition unit as the standard value.
- the data acquisition unit acquires a correction value of the fuel injection amount
- the standard value calculation unit calculates a standard value of the correction value acquired by the data acquisition unit
- the determination unit calculates the standard value. After the value calculation unit calculates the standard value, it may be determined whether or not an abnormality has occurred in the vehicle by comparing the correction value acquired by the data acquisition unit with the standard value.
- the data acquisition unit may acquire the fuel injection amount from a plurality of different vehicles having the same vehicle type.
- the standard value calculation unit calculates the standard value based on the fuel injection amount acquired from the plurality of vehicles by the acquisition unit.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an abnormality notification system according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a conceptual diagram of a sensor system provided in the vehicle.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the abnormality detection apparatus.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an operation flow of the abnormality detection device.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an abnormality detection system S according to the first embodiment.
- the abnormality detection system S is a system that detects an abnormality of the vehicle and notifies the vehicle owner or driver.
- the abnormality detection system S includes a plurality of vehicles T, a data collection center C, and a management base station M.
- the data collection center C is provided with an abnormality detection device 1 that collects information about the vehicle T, detects an abnormality, and notifies the management base station M and the driver of the vehicle T of the detected abnormality.
- the abnormality detection apparatus 1 is connected to a plurality of vehicles T via wireless communication lines, and receives data indicating the operating status of the vehicle T from each vehicle T at a predetermined time interval over a predetermined period.
- the data indicating the operating status of the vehicle T includes measurement values acquired by various sensors in a sensor system included in the vehicle T, a fuel injection amount correction value calculated based on the measurement values acquired by the sensors, and an indicated fuel injection amount.
- the abnormality detection device 1 detects an abnormality of the vehicle T based on the operation status data of the vehicle T received from the vehicle T.
- the indicated fuel injection amount is a target value of the amount of fuel injected into the cylinder, which is calculated by an ECU (Electronic Control Unit) 20 provided in the vehicle T.
- the abnormality detection apparatus 1 is connected to a computer installed in a management base station M that manages the vehicle T via a network (for example, the Internet).
- the management base station M is a company that owns the vehicle T or a company that maintains the vehicle T, for example.
- the abnormality detection apparatus 1 notifies the management base station M of the abnormality of the detected vehicle T that needs to be notified.
- the staff of the management base station M receives a notification that an abnormality has occurred in the vehicle T from the abnormality detection device 1, it notifies the driver of the vehicle T that an abnormality has occurred in the vehicle T, or By conducting maintenance, serious accidents can be prevented.
- FIG. 2 is a conceptual diagram of the sensor system 2 provided in the vehicle T.
- the sensor system 2 includes a plurality of sensors S1 to S5, an ECU 20, a communication unit 21, and a notification device 22.
- the plurality of sensors S1 to S5 are provided in each part constituting the vehicle T.
- the plurality of sensors S1 to S5 are an air flow rate sensor S1, an acceleration sensor S2, a temperature sensor S3, an oxygen sensor S4, and a pressure sensor S5.
- the sensor system 2 also has other sensors not shown.
- the air flow rate sensor S1 measures the circulation amount of the exhaust gas in the EGR device.
- the acceleration sensor S2 detects that the vehicle has accelerated or decelerated.
- the temperature sensor S3 is, for example, a water temperature sensor or an intake air temperature sensor.
- the water temperature sensor measures the water temperature of the engine cooling water.
- the intake air temperature sensor measures the temperature of the intake air.
- the oxygen sensor S4 measures the air-fuel ratio of the exhaust gas.
- the pressure sensor S5 measures the common rail pressure.
- the values measured by the sensors S1 to S5 are notified to the ECU 20 connected wirelessly or by wire.
- the ECU 20 is notified of an intake air amount sensor, an engine speed sensor, an air conditioner signal and a power steering signal, an idle contact ON / OFF signal, and the like.
- the ECU 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input port, an output port, and the like.
- the ECU 20 analyzes the acquired data and controls the hardware when the CPU executes a program recorded in the ROM.
- the ECU 20 refers to a table in which the intake air amount, the engine rotational speed, and the basic fuel injection amount are recorded in advance in the ROM, so that the intake air amount and the engine rotational speed measured by the intake air amount sensor.
- the basic fuel injection amount is determined based on the engine speed measured by the sensor.
- the ECU 20 refers to a table recorded in advance in the ROM in which the measurement values of the sensors S1 to S5 are associated with the correction value of the fuel injection amount, and corrects the fuel injection amount based on the acquired measurement value of the sensor. Determine the value.
- the ECU 20 calculates a command fuel injection amount by adding a correction value for the fuel injection amount to the basic fuel injection amount.
- the amount of fuel actually injected from the injector depends on the pressure in the common rail where the fuel is stored and the fuel injection time during which the injector valve opens.
- the ECU 20 determines the fuel injection time during which the injector valve is opened based on the common rail pressure acquired from the pressure sensor S5 and the commanded fuel injection amount.
- the ECU 20 instructs the injector to open the valve for the fuel injection time, thereby causing the injector to inject the specified fuel injection amount of fuel.
- the ECU 20 associates the measured value of the sensor notified from each sensor, the correction value of the fuel injection amount determined based on the measured value of the sensor, the basic fuel injection amount, and the commanded fuel injection amount with the time measured by the sensor. Record in the RAM.
- the ECU 20 records the data indicating the operation status of the vehicle T recorded in the RAM to the abnormality detection device 1 provided in the data collection center C via the communication unit 21 at a predetermined time interval (for example, every 12 minutes for 40 seconds. )
- the abnormality detection device 1 detects an abnormality of the vehicle T based on the data indicating the operation status of the vehicle T received from the vehicle T.
- the abnormality detection device 1 transmits, to the vehicle T, information on the abnormality determined to be notified to the driver of the vehicle T among the detected abnormality of the vehicle T.
- the ECU 20 of the vehicle T notified of the abnormality information from the abnormality detection device 1 causes the alarm device 22 connected to the ECU 20 to warn.
- the driver of the vehicle T can grasp the abnormal state of the vehicle T by confirming a warning issued by the alarm 22 such as a warning buzzer or a warning lamp.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the abnormality detection apparatus 1.
- the abnormality detection device 1 includes a storage unit 10, a first communication unit 11, a second communication unit 12, and a control unit 13.
- the storage unit 10 includes, for example, a RAM that functions as a working storage medium, a ROM in which a program executed by the control unit 13 is recorded, and an HDD (Hard Disk Drive) that records data received from the vehicle T.
- the storage unit 10 stores the product numbers of parts used for each vehicle T, the vehicle type of the vehicle T, the driver, the owner name, and the like.
- storage part 10 has also memorize
- the storage unit 10 stores the details of the abnormality of the vehicle T detected by the abnormality detection device 1, the date and time when the abnormality detection device 1 detected the abnormality, and the history that the abnormality detection device 1 notified to the driver of the vehicle T and the management base station M. You may remember.
- the first communication unit 11 transmits / receives data to / from a plurality of vehicles T via wireless communication lines.
- the first communication unit 11 receives data indicating the operating status of the vehicle T sent from each of the plurality of vehicles T.
- the first communication unit 11 notifies the control unit 13 of the received data.
- the 1st communication part 11 transmits the information of the abnormal condition which needs to notify the driver
- the second communication unit 12 transmits data to the management base station M via the Internet line, for example.
- the second communication unit 12 notifies the management base station M of information on an abnormal state that needs to be notified to the owner of the vehicle T among the abnormal states of the vehicle T detected by the abnormality detection device 1.
- the control unit 13 is, for example, a CPU, and controls various hardware including the first communication unit 11 and the second communication unit 12 by executing a program recorded in the storage unit 10.
- the control unit 13 also functions as the data acquisition unit 100, the standard value calculation unit 110, the determination unit 120, and the abnormality notification unit 130.
- the data acquisition unit 100 acquires fuel injection amount data indicating the fuel injection amount in the vehicle over a predetermined period.
- the data acquiring unit 100 acquires the fuel injection amount data at a predetermined time interval (for example, 40 seconds every 12 minutes) for a predetermined period (for example, one day).
- the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit 100 is added to the basic fuel injection amount and the basic fuel injection amount determined by the ECU 20 based on the intake air amount and the engine speed, in addition to the indicated fuel injection amount calculated by the ECU 20. Correction values to be included.
- the data acquisition unit 100 records various data acquired from the first communication unit 11 in the storage unit 10 in association with the individual number of the vehicle T, and informs the standard value calculation unit 110 that the fuel injection amount data of the vehicle T has been updated. Notice.
- the standard value calculation unit 110 calculates the standard value of the fuel injection amount based on the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit 100. For example, the standard value calculation unit 110 calculates the average value of the fuel injection amounts acquired by the data acquisition unit 100 as the standard value.
- the average value of the fuel injection amount is obtained as follows. For example, a value obtained by normalizing the integrated value of the indicated fuel injection amount acquired by the data acquisition unit 100 over one day with a predetermined time width (for example, 5 hours) is set as the indicated fuel injection amount for one day. .
- a value obtained by averaging the commanded fuel injection amount for one day over a predetermined number of days is determined as the average value of the fuel injection amount for one day.
- the data acquisition unit 100 acquires data for 3 hours in total from the vehicle T and the integrated value of the commanded fuel injection amount for 3 hours is 15 liters.
- the indicated fuel injection amount for one day is calculated as 25 liters by normalizing the fuel injection amount of 15 liters for 3 hours to the fuel injection amount for 5 hours.
- the commanded fuel injection amount for one day is calculated for seven days and the integrated value of the commanded fuel injection amount for seven days is 154 liters
- the commanded fuel injection amount for one day on average is Since it is 22 liters
- the standard value is calculated to be 22 liters / day.
- the unit of the standard value of the commanded fuel injection amount may not be the injection amount per day.
- the unit of the standard value of the command fuel injection amount may be an injection amount per hour or an injection amount per 30 minutes.
- the standard value calculation unit 110 may calculate the variance of the fuel injection amount acquired by the data acquisition unit 100 as a standard value. For example, since the ECU 20 determines the command fuel injection amount in units of 1 milliliter per 50 milliseconds, the command fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit 100 over one day is It can be changed to fuel injection amount data.
- the standard value calculation unit 110 can calculate, for example, the variance of the commanded fuel injection amount per 500 milliseconds, the variance of the commanded fuel injection amount per second, or the variance of the commanded fuel injection amount per 10 seconds.
- the standard value calculation unit 110 can set the dispersion of the indicated fuel injection amount in a desired unit as the standard value of the indicated fuel injection amount.
- the standard value calculation unit 110 calculates the standard value based on, for example, the fuel injection amount while the vehicle T is in an idle state during a predetermined period. In other words, the standard value calculation unit 110 calculates the standard value based on the fuel injection amount when the load on the engine is small. Specifically, the standard value calculation unit 110 refers to data in which the command fuel injection amount is associated with the ON / OFF signal of the idle contact, and the command fuel when the idle contact is OFF among the command fuel injection amount. Select the injection amount and calculate the standard value. After calculating the standard value, the standard value calculation unit 110 records the standard value calculated in the storage unit 10 and notifies the determination unit 120 of the standard value.
- the determination unit 120 determines whether an abnormality has occurred in the vehicle T by comparing the fuel injection amount data with the standard value. For example, the determination unit 120 may calculate the command fuel injection amount for the most recent day calculated from the command fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit 100 and the command fuel injection amount acquired by the data acquisition unit 100 in the past seven days. The commanded fuel injection amount per day calculated from the data is compared.
- the determination unit 120 determines that an abnormality has occurred in the vehicle T when, for example, the commanded fuel injection amount per day is larger than a predetermined value compared to the standard value. Specifically, the determination unit 120 determines that an abnormality has occurred in the vehicle T when the indicated fuel injection amount per day is, for example, 20% or 30% or more larger than the standard value. Alternatively, the determination unit 120 may determine that an abnormality has occurred in the vehicle T when the variance of the indicated fuel injection amount per second is two times or more than the standard value or three times or more. When determining that an abnormality has occurred in the vehicle T, the determination unit 120 notifies the abnormality notification unit 130.
- the abnormality notification unit 130 When the abnormality notification unit 130 is notified from the determination unit 120 that an abnormality has occurred in the vehicle T, for example, based on the degree of deviation between the commanded fuel injection amount and the standard value, the operation of the management base station M or the vehicle T is performed. It is determined whether to notify the person of abnormality. For example, the abnormality notification unit 130 notifies the management base station M of an abnormality of the vehicle T when the indicated fuel injection amount per day is 40% or more larger than the standard value.
- FIG. 4 is a diagram illustrating an operation flow of the abnormality detection device 1.
- the flowchart of FIG. 4 starts when the data acquisition unit 100 acquires the fuel injection amount data of the vehicle T via the communication unit 11 (S41).
- the standard value calculation unit 110 calculates the standard value of the fuel injection amount based on the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit 100 (S42).
- the determination unit 120 determines whether an abnormality has occurred in the vehicle T by comparing the fuel injection amount data with the standard value (S43).
- the abnormality detection device 1 detects that an abnormality has occurred in the vehicle T (YES in S43)
- the abnormality detection device 1 notifies the management base station M or the driver of the vehicle T of the abnormality of the vehicle T (S44) and ends the operation. To do.
- Abnormality detection apparatus 1 ends the operation when it is not detected that an abnormality has occurred in vehicle T (NO in S43).
- the data acquisition unit 100 may acquire fuel injection amount data after a predetermined time has elapsed since the vehicle was operated. For example, the data acquisition unit 100 may start acquiring the fuel injection amount data after the vehicle is operated and the temperature of the engine cooling water reaches 80 degrees or more. In this case, the commanded fuel injection amount acquired by the data acquisition unit 100 does not include, for example, a post-start-up increase in the fuel injection amount that is increased when the engine is operating. Therefore, the abnormality detection device 1 can detect the abnormality of the vehicle T based on the fuel injection amount in the operating state where the load on the engine is small, and can therefore detect the abnormality with high accuracy.
- the data acquisition unit 100 may acquire the fuel injection amount from a plurality of different vehicles having the same vehicle type.
- the standard value calculation unit 110 calculates a standard value based on the fuel injection amounts acquired by the data acquisition unit 100 from a plurality of vehicles.
- the standard value calculation unit 110 calculates the standard value based on the fuel injection amounts acquired from a plurality of vehicles of the same vehicle type, individual differences of the vehicle T are not reflected in the standard value. Therefore, when the standard value calculation unit 110 calculates the standard value based on the fuel injection amounts acquired from the plurality of vehicles, the abnormality detection device 1 compares the average fuel injection amount of the same vehicle type with the fuel of the vehicle T. It becomes easy to determine whether or not the injection amount has a unique behavior, and it becomes easy to detect an abnormality of the vehicle T.
- the abnormality detection device 1 of the first embodiment acquires fuel injection amount data indicating the fuel injection amount in the vehicle over a predetermined period, and based on the acquired fuel injection amount data A standard value of the injection amount is calculated. Then, the abnormality detection device 1 compares the fuel injection amount data acquired by the data acquisition unit after the standard value calculation unit calculates the standard value with the standard value, thereby determining whether an abnormality has occurred in the vehicle T. judge.
- the abnormality detection device 1 that employs the above-described configuration is a standard value that takes into account the operation status peculiar to the vehicle T as compared with a case where an abnormality of the vehicle T is determined by comparing a given reference value with a fuel injection amount. An abnormality can be determined based on the above. Therefore, the abnormality detection device 1 can accurately detect the abnormality of the vehicle.
- the abnormality detection device 1 may calculate the standard value based on the fuel injection amount while the vehicle in the predetermined period is in the idle state. Thereby, since the abnormality detection apparatus 1 can determine abnormality based on the operation state when the load applied to the engine is small, the abnormality of the vehicle T can be detected with high accuracy.
- the abnormality detection apparatus 1 acquires, for example, fuel injection amount data after a predetermined time has elapsed since the vehicle was operated. In this way, the abnormality detection device 1 can determine the abnormality of the vehicle T without considering the increase in the fuel injection amount immediately after the engine is operated, and thus can detect the abnormality of the vehicle T with high accuracy.
- the abnormality detection device 1 may calculate the average value or variance of the acquired fuel injection amounts as a standard value. In this way, since the specific operation status of the vehicle T is not set as the standard value of the fuel injection amount, the abnormality detection device 1 can detect the abnormality of the vehicle T with high accuracy. Further, the abnormality detection device 1 can accurately detect an abnormality in the vehicle T in which the fuel injection amount varies greatly.
- the abnormality detection device 1 acquires a correction value of the fuel injection amount, calculates a standard value of the acquired correction value, and compares the correction value acquired after calculating the standard value with the standard value, thereby It may be determined whether or not an abnormality has occurred in T. If it carries out like this, the abnormality detection apparatus 1 can determine whether abnormality has generate
- the abnormality detection apparatus 1 may acquire fuel injection amounts from a plurality of different vehicles having the same vehicle type, and calculate a standard value based on the fuel injection amounts acquired from the plurality of vehicles. This makes it easier for the abnormality detection device 1 to detect whether or not the fuel injection amount has a peculiar behavior as compared with the average vehicle T of the same vehicle type, and thus makes it easier to detect the abnormality of the vehicle T.
- the standard value calculation unit 110 calculates a standard value based on the commanded fuel injection amount, and the 2 determination unit 120 compares the fuel injection amount data with the standard value, thereby causing an abnormality in the vehicle T. It was determined whether or not this occurred.
- the ECU 20 determines the basic fuel injection amount based on the intake air amount and the engine speed, and adds each correction value associated with the measured value of the sensor to the basic fuel injection amount to indicate the indicated fuel. The injection amount is determined.
- the data acquisition unit 100 acquires individual correction values corresponding to each sensor to be added to the basic fuel injection amount.
- the standard value calculation unit 110 calculates a standard value based on individual correction values corresponding to each sensor to be added to the basic fuel injection amount, and the determination unit 120 adds individual correction values to be added to the basic fuel injection amount. Is compared with the standard value calculated by the standard value calculation unit 110 to determine whether or not an abnormality has occurred in any of the sensors of the vehicle T. In this case, since the standard value is calculated based on the individual correction value corresponding to each sensor added to the basic fuel injection amount, the sensor is different from the case where the abnormality of the vehicle T is detected based on the indicated fuel injection amount.
- the standard value calculation unit 110 uses a standard value based on a correction value corresponding to a sensor indicating a device state that affects the magnitude of a load on the engine, such as an air conditioner operating state, a power steering operating state, or the like. By calculating, the determination unit 120 can determine the presence or absence of abnormality using a standard value corresponding to the load applied to the engine. As a result, the abnormality detection device 1 of the present embodiment can improve the accuracy of abnormality detection when the load fluctuates.
- the abnormality detection device and abnormality detection method of the present disclosure are useful in that an abnormality of a vehicle can be detected with high accuracy.
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Abstract
異常検出装置1は、車両Tにおける燃料噴射量を示す燃料噴射量データを所定の期間に亘って取得するデータ取得部100と、データ取得部100が取得した燃料噴射量データに基づいて、燃料噴射量の標準値を算出する標準値算出部110と、燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両に異常が発生したか否かを判定する判定部120と、を有する。
Description
本開示は、車両の異常を検出する異常検出装置及び異常検出方法に関する。
従来、内燃機関において異常が発生したことを検出する異常検出手段が講じられている。特許文献1には、排気ガスの空燃比を計測することによりインジェクタの噴射異常を検出した場合、インジェクタが開弁継続異常であるか又は閉弁継続異常であるかを特定する技術が公開されている。
しかし、同じエンジンを搭載した車両同士であっても、車両の用途が異なると、エンジンにかかる負荷は異なるため、単一の異常検出基準を用いて車両の異常を検出しようとすると、異常の検出精度が低くなるという問題が生じていた。
そこで、本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両の異常を精度よく検出する異常検出装置を提供することを目的とする。
本開示の第1の態様においては、車両における燃料噴射量を示す燃料噴射量データを所定の期間に亘って取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得した前記燃料噴射量データに基づいて、前記燃料噴射量の標準値を算出する標準値算出部と、前記標準値算出部が前記標準値を算出した後に、前記データ取得部が取得した前記燃料噴射量データと前記標準値とを比較することにより、前記車両に異常が発生したか否かを判定する判定部と、を有する異常検出装置を提供する。
前記標準値算出部は、例えば、前記所定の期間における前記車両がアイドル状態である間の前記燃料噴射量に基づいて、前記標準値を算出する。
前記データ取得部は、前記車両が稼働してから所定の時間が経過した後における前記燃料噴射量データを取得してもよい。
前記標準値算出部は、例えば、前記データ取得部が取得した前記燃料噴射量の平均値又は分散を前記標準値として算出する。
また、前記データ取得部は、前記燃料噴射量の補正値を取得し、前記標準値算出部は、前記データ取得部が取得した前記補正値の標準値を算出し、前記判定部は、前記標準値算出部が前記標準値を算出した後に、前記データ取得部が取得した前記補正値と前記標準値とを比較することにより、前記車両に異常が発生したか否かを判定してもよい。
また、前記データ取得部は、車種が同じ複数の異なる車両から前記燃料噴射量を取得してもよい。その場合、前記標準値算出部は、前記取得部が前記複数の車両から取得した前記燃料噴射量に基づいて前記標準値を算出する。
本開示の第2の態様においては、車両における燃料噴射量を所定の期間に亘って取得するステップと、取得した前記燃料噴射量に基づいて、前記燃料噴射量の標準値を算出するステップと、前記標準値を算出した後に、取得した前記燃料噴射量と前記標準値とを比較することにより、前記車両に異常が発生したか否かを判定するステップと、を有する異常検出方法を提供する。
本開示によれば、車両の異常を精度よく検出するという効果を奏する。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態の異常検出システムSの構成を示す図である。異常検出システムSは、車両の異常を検出して車両の所有者や運転者へ通知するシステムである。異常検出システムSは、複数の車両T、データ収集センターC及び管理基地局Mを含む。データ収集センターCには、車両Tの情報を収集して異常を検出し、検出した異常を管理基地局Mや車両Tの運転者に通知する異常検出装置1が備えられている。
図1は、第1の実施形態の異常検出システムSの構成を示す図である。異常検出システムSは、車両の異常を検出して車両の所有者や運転者へ通知するシステムである。異常検出システムSは、複数の車両T、データ収集センターC及び管理基地局Mを含む。データ収集センターCには、車両Tの情報を収集して異常を検出し、検出した異常を管理基地局Mや車両Tの運転者に通知する異常検出装置1が備えられている。
異常検出装置1は、無線通信回線を介して複数の車両Tと接続されており、それぞれの車両Tから所定の期間に亘り、所定の時間間隔で、車両Tの稼働状況を示すデータを受信する。車両Tの稼働状況を示すデータは、車両Tが備えるセンサ系において各種センサが取得した計測値及びセンサが取得した計測値に基づいて算出される燃料噴射量の補正値及び指示燃料噴射量を含む。異常検出装置1は、車両Tから受信した車両Tの稼働状況のデータに基づいて車両Tの異常を検出する。なお、指示燃料噴射量とは、車両Tが備えるECU(Electronic Control Unit)20が算出する、シリンダー内に噴射する燃料の量の目標値である。
異常検出装置1は、ネットワーク(例えば、インターネット)を介して、車両Tを管理する管理基地局Mに設置されたコンピュータと接続されている。管理基地局Mは、例えば車両Tを所有する会社や車両Tを整備する会社である。異常検出装置1は、検出した車両Tの異常のうち、通知する必要がある異常を管理基地局Mに通知する。管理基地局Mの職員は、異常検出装置1から車両Tに異常が発生したことの通知を受けると、車両Tの運転者に車両Tに異常が発生していることを通知したり、車両Tの整備を行ったりすることで、重大な事故を未然に防ぐことができる。
[指示燃料噴射量の決定手順]
図2は、車両Tが備えるセンサ系2の概念図である。センサ系2は、複数のセンサS1~S5と、ECU20と、通信部21と、報知器22とを含む。複数のセンサS1~S5は、車両Tを構成する各部品に設けられている。複数のセンサS1~S5は、空気流量センサS1、加速度センサS2、温度センサS3、酸素センサS4及び圧力センサS5である。なお、センサ系2は、図示しないその他のセンサも有している。
図2は、車両Tが備えるセンサ系2の概念図である。センサ系2は、複数のセンサS1~S5と、ECU20と、通信部21と、報知器22とを含む。複数のセンサS1~S5は、車両Tを構成する各部品に設けられている。複数のセンサS1~S5は、空気流量センサS1、加速度センサS2、温度センサS3、酸素センサS4及び圧力センサS5である。なお、センサ系2は、図示しないその他のセンサも有している。
空気流量センサS1は、EGR装置において排気ガスの循環量を計測する。加速度センサS2は、車両が加速又は減速したことを検出する。温度センサS3は、例えば、水温センサ又は吸気温センサである。水温センサは、エンジン冷却水の水温を計測する。吸気温センサは、吸入空気の温度を計測する。酸素センサS4は、排気ガスの空燃比を計測する。圧力センサS5は、コモンレール圧を計測する。
上記センサS1~S5が計測した値は、無線又は有線で接続されたECU20に通知される。また、ECU20には、上記センサS1~S5が計測した値とは他に、吸入空気量センサ、エンジン回転数センサ、エアコン信号及びパワーステアリング信号、アイドル接点のON/OFF信号等が通知される。
ECU20は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を備えている。ECU20は、CPUがROMに記録されたプログラムを実行することによって、取得したデータの解析及びハードウェアの制御を行う。
ECU20は、予めROMに記録された、吸入空気量と、エンジン回転数と、基本燃料噴射量とが関連づけられたテーブルを参照することにより、吸入空気量センサが計測した吸入空気量及びエンジン回転数センサが計測したエンジン回転数に基づいて基本燃料噴射量を決定する。また、ECU20は、予めROMに記録された、センサS1~S5の計測値と燃料噴射量の補正値とが関連づけられたテーブルを参照し、取得したセンサの計測値に基づいて燃料噴射量の補正値を決定する。ECU20は、上記基本燃料噴射量に燃料噴射量の補正値を加算して、指示燃料噴射量を算出する。
なお、実際にインジェクタから噴射される燃料の噴射量は、燃料が蓄えられているコモンレール内の圧力とインジェクタの弁が開く燃料噴射時間とに依存する。ECU20は、圧力センサS5から取得したコモンレール圧と指示燃料噴射量とに基づいてインジェクタの弁が開く燃料噴射時間を決定する。ECU20は、インジェクタに上記燃料噴射時間だけ弁を開く指示を出すことによって、インジェクタに指示燃料噴射量の燃料を噴射させる。
また、ECU20は、各センサから通知されたセンサの計測値、センサの計測値に基づいて決定した燃料噴射量の補正値、基本燃料噴射量及び指示燃料噴射量を、センサが計測した時刻と関連付けてRAMに記録する。ECU20は、RAMに記録された、車両Tの稼働状況を示すデータを、通信部21を介して、データ収集センターCが備える異常検出装置1に所定の時間間隔(例えば、12分ごとに40秒間)で送信する。
異常検出装置1は、車両Tから受信した車両Tの稼働状況を示すデータに基づいて、車両Tの異常を検出する。異常検出装置1は、検出した車両Tの異常のうち、車両Tの運転者に通知すると判定した異常の情報を車両Tに送信する。異常検出装置1から異常の情報を通知された車両TのECU20は、ECU20と接続された報知器22に警告させる。車両Tの運転者は、例えば、警告ブザーや警告ランプといった報知器22が発する警告を確認することによって車両Tの異常状態を把握することができる。
[異常検出装置1の構成]
図3は、異常検出装置1の構成を示す図である。異常検出装置1は、記憶部10、第1通信部11、第2通信部12及び制御部13を有する。
図3は、異常検出装置1の構成を示す図である。異常検出装置1は、記憶部10、第1通信部11、第2通信部12及び制御部13を有する。
記憶部10は、例えば、作業用記憶媒体として機能するRAM、制御部13が実行するプログラムが記録されたROM及び車両Tから受信したデータを記録するHDD(Hard Disk Drive)を含む。記憶部10は、各車両Tに用いられた部品の製品番号、車両Tの車種、運転者、所有者名等を記憶している。また、記憶部10は、異常検出装置1が車両の異常を検出するための各種データも記憶している。記憶部10は、異常検出装置1が検出した車両Tの異常の内容、異常検出装置1が異常を検出した日時、異常検出装置1が車両Tの運転者及び管理基地局Mへ通知した履歴を記憶してもよい。
第1通信部11は、複数の車両Tと無線通信回線を介してデータを送受信する。第1通信部11は、複数の車両Tのそれぞれから送られてくる車両Tの稼働状況を示すデータを受信する。第1通信部11は、受信したデータを制御部13に通知する。また、第1通信部11は、異常検出装置1が検出した車両Tの異常状態のうち、車両Tの運転者へ通知する必要がある異常状態の情報を車両Tへ送信する。
第2通信部12は、例えば、管理基地局Mへインターネット回線を介してデータを送信する。第2通信部12は、異常検出装置1が検出した車両Tの異常状態のうち、車両Tの所有者へ通知する必要がある異常状態の情報を管理基地局Mへ通知する。
制御部13は、例えば、CPUであり、記憶部10に記録されたプログラムを実行することにより、第1通信部11及び第2通信部12を含む各種ハードウェアを制御する。また、制御部13は、データ取得部100、標準値算出部110、判定部120及び異常通知部130としても機能する。
データ取得部100は、車両における燃料噴射量を示す燃料噴射量データを所定の期間に亘って取得する。データ取得部100は、上記燃料噴射量データの取得を所定の時間間隔(例えば、12分毎に40秒間)で所定の期間(例えば、1日)行う。データ取得部100が取得する燃料噴射量データは、ECU20が算出する指示燃料噴射量の他に、ECU20が吸入空気量及びエンジン回転数に基づいて決定した基本燃料噴射量と基本燃料噴射量に加算する補正値とを含んでもよい。
データ取得部100は、第1通信部11から取得した各種データを車両Tの個体番号と関連付けて記憶部10に記録し、車両Tの燃料噴射量データを更新したことを標準値算出部110に通知する。
標準値算出部110は、データ取得部100が取得した燃料噴射量データに基づいて、燃料噴射量の標準値を算出する。標準値算出部110は、例えば、データ取得部100が取得した燃料噴射量の平均値を標準値として算出する。燃料噴射量の平均値は以下のようにして求める。例えば、データ取得部100が1日間に亘って取得した指示燃料噴射量の積算値を、所定の時間幅(例えば、5時間)で正規化した値を、1日分の指示燃料噴射量とする。そして、1日分の指示燃料噴射量を所定の日数(例えば、1週間又は1か月)で平均した値を1日分の燃料噴射量の平均値と定める。
具体的には、データ取得部100が合計で3時間分のデータを車両Tから取得し、3時間分の指示燃料噴射量の積算値が15リットルだったとする。この場合、1日分の指示燃料噴射量は、3時間分の燃料噴射量15リットルを5時間分の燃料噴射量に正規化して25リットルと算出する。このように1日分の指示燃料噴射量を算出することを7日間行い、7日分の指示燃料噴射量の積算値が154リットルだったとすると、平均して1日分の指示燃料噴射量は22リットルであるため、標準値は22リットル/日であると算出する。なお、指示燃料噴射量の標準値の単位は、1日当たりの噴射量でなくともよい。指示燃料噴射量の標準値の単位は、1時間当たりの噴射量又は30分当たりの噴射量であってもよい。
また、標準値算出部110は、データ取得部100が取得した燃料噴射量の分散を標準値として算出してもよい。例えば、ECU20は、50ミリ秒当たり1ミリリットルという単位で指示燃料噴射量を決定しているので、データ取得部100が1日間に亘って取得した指示燃料噴射量のデータは、所定の時間毎の燃料噴射量のデータに変更することができる。標準値算出部110は、例えば、500ミリ秒当たりの指示燃料噴射量の分散、1秒当たりの指示燃料噴射量の分散又は10秒当たりの指示燃料噴射量の分散を算出可能である。標準値算出部110は、所望の単位の指示燃料噴射量の分散を指示燃料噴射量の標準値とすることができる。
標準値算出部110は、例えば、所定の期間における車両Tがアイドル状態である間の燃料噴射量に基づいて、標準値を算出する。換言すると、標準値算出部110は、エンジンにかかる負荷が少ないときの燃料噴射量に基づいて標準値を算出する。具体的には、標準値算出部110は、指示燃料噴射量とアイドル接点のON/OFF信号とが関連付けられたデータを参照し、指示燃料噴射量のうち、アイドル接点がOFFのときの指示燃料噴射量を選択して標準値を算出する。標準値算出部110は、標準値を算出した後、記憶部10に算出した標準値を記録して判定部120に通知する。
判定部120は、燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定する。例えば、判定部120は、データ取得部100が取得した指示燃料噴射量のデータから算出した直近の1日当たりの指示燃料噴射量と、過去7日間にデータ取得部100が取得した指示燃料噴射量のデータから算出した1日当たりの指示燃料噴射量と、を比較する。
判定部120は、例えば、1日当たりの指示燃料噴射量が標準値と比較して所定の値よりも大きい場合、車両Tに異常が発生したと判定する。具体的には、判定部120は、1日当たりの指示燃料噴射量が標準値よりも、例えば、20%又は30%以上大きい場合、車両Tに異常が発生したと判定する。或いは、判定部120は、1秒当たりの指示燃料噴射量の分散が標準値の2倍以上又は3倍以上であるとき、車両Tに異常が発生したと判定してもよい。判定部120は、車両Tに異常が発生したことを検出すると、異常通知部130に通知する。
異常通知部130は、判定部120から車両Tに異常が発生したことを通知されると、例えば、指示燃料噴射量と標準値との乖離度合いに基づいて、管理基地局M又は車両Tの運転者に異常を通知するか否か判断する。異常通知部130は、例えば、1日当たりの指示燃料噴射量が標準値よりも40%以上大きい場合、管理基地局Mに車両Tの異常を通知する。
[異常検出装置1の動作フロー]
図4は、異常検出装置1の動作フローを示す図である。図4のフローチャートは、データ取得部100が通信部11を介して車両Tの燃料噴射量データを取得するところから開始する(S41)。標準値算出部110は、データ取得部100が取得した燃料噴射量データに基づいて燃料噴射量の標準値を算出する(S42)。判定部120は、燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定する(S43)。
図4は、異常検出装置1の動作フローを示す図である。図4のフローチャートは、データ取得部100が通信部11を介して車両Tの燃料噴射量データを取得するところから開始する(S41)。標準値算出部110は、データ取得部100が取得した燃料噴射量データに基づいて燃料噴射量の標準値を算出する(S42)。判定部120は、燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定する(S43)。
異常検出装置1は、車両Tに異常が発生したことを検出した場合(S43においてYES)、管理基地局M又は車両Tの運転者に車両Tの異常を通知して(S44)、動作を終了する。異常検出装置1は、車両Tに異常が発生したことを検出しなかった場合(S43においてNO)、動作を終了する。
<変形例1>
データ取得部100は、車両が稼働してから所定の時間が経過した後における燃料噴射量のデータを取得してもよい。例えば、データ取得部100は、車両が稼働し、エンジン冷却水の水温が80度以上になってから、燃料噴射量データの取得を開始してもよい。この場合、データ取得部100が取得する指示燃料噴射量には、例えば、エンジン稼働時に増量される燃料噴射量の始動後増量分が含まれていない。そのため、異常検出装置1は、エンジンにかかる負荷が小さい稼働状況における燃料噴射量に基づいて車両Tの異常を検出することができるため、異常を精度よく検出することができる。
データ取得部100は、車両が稼働してから所定の時間が経過した後における燃料噴射量のデータを取得してもよい。例えば、データ取得部100は、車両が稼働し、エンジン冷却水の水温が80度以上になってから、燃料噴射量データの取得を開始してもよい。この場合、データ取得部100が取得する指示燃料噴射量には、例えば、エンジン稼働時に増量される燃料噴射量の始動後増量分が含まれていない。そのため、異常検出装置1は、エンジンにかかる負荷が小さい稼働状況における燃料噴射量に基づいて車両Tの異常を検出することができるため、異常を精度よく検出することができる。
<変形例2>
データ取得部100は、車種が同じ複数の異なる車両から燃料噴射量を取得してもよい。その場合、標準値算出部110は、データ取得部100が複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出する。標準値算出部110が同一車種の複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出した場合、標準値には車両Tの個体差が反映されない。そのため、異常検出装置1は、標準値算出部110が複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出した場合、同一車種の平均的な燃料噴射量と比較して車両Tの燃料噴射量に特異な挙動があるかどうか判断しやすくなり、車両Tの異常を検出しやすくなる。
データ取得部100は、車種が同じ複数の異なる車両から燃料噴射量を取得してもよい。その場合、標準値算出部110は、データ取得部100が複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出する。標準値算出部110が同一車種の複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出した場合、標準値には車両Tの個体差が反映されない。そのため、異常検出装置1は、標準値算出部110が複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出した場合、同一車種の平均的な燃料噴射量と比較して車両Tの燃料噴射量に特異な挙動があるかどうか判断しやすくなり、車両Tの異常を検出しやすくなる。
[第1の実施形態の異常検出装置1による効果]
以上説明したように、第1の実施形態の異常検出装置1は、車両における燃料噴射量を示す燃料噴射量データを所定の期間に亘って取得し、取得した燃料噴射量データに基づいて、燃料噴射量の標準値を算出する。そして、異常検出装置1は、標準値算出部が標準値を算出した後にデータ取得部が取得した燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定する。上記の構成を採用した異常検出装置1は、所与の基準値と燃料噴射量とを比較して車両Tの異常を判定した場合と比較して、車両T固有の稼働状況を加味した標準値に基づいて異常を判定することができる。従って、異常検出装置1は、車両の異常を精度よく検出できる
以上説明したように、第1の実施形態の異常検出装置1は、車両における燃料噴射量を示す燃料噴射量データを所定の期間に亘って取得し、取得した燃料噴射量データに基づいて、燃料噴射量の標準値を算出する。そして、異常検出装置1は、標準値算出部が標準値を算出した後にデータ取得部が取得した燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定する。上記の構成を採用した異常検出装置1は、所与の基準値と燃料噴射量とを比較して車両Tの異常を判定した場合と比較して、車両T固有の稼働状況を加味した標準値に基づいて異常を判定することができる。従って、異常検出装置1は、車両の異常を精度よく検出できる
異常検出装置1は、所定の期間における車両がアイドル状態である間の燃料噴射量に基づいて、標準値を算出してもよい。これにより、異常検出装置1は、エンジンにかかる負荷が少ない時の稼働状況に基づいて異常を判定することができるため、車両Tの異常を精度よく検出することができる。
異常検出装置1は、例えば、車両が稼働してから所定の時間が経過した後における燃料噴射量のデータを取得する。こうすると、異常検出装置1は、エンジン稼働直後の燃料噴射量の増量分を考慮せずに車両Tの異常を判定することができるため、車両Tの異常を精度よく検出することができる。
異常検出装置1は、取得した燃料噴射量の平均値又は分散を標準値として算出してもよい。こうすると、車両Tの特異な稼働状況を燃料噴射量の標準値としないため、異常検出装置1は、車両Tの異常を精度よく検出できる。また、異常検出装置1は、燃料噴射量が大きくばらつくような車両Tの異常を精度よく検出することができる。
また、異常検出装置1は、燃料噴射量の補正値を取得し、取得した補正値の標準値を算出し、標準値を算出した後に取得した補正値と標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定してもよい。こうすると、異常検出装置1は、センサが設けられた箇所ごとに異常が発生しているか否かを判定することができる。また、異常検出装置1は、燃料噴射量の増減に大きく寄与しない箇所の異常を精度よく検出できる。
異常検出装置1は、車種が同じ複数の異なる車両から燃料噴射量を取得し、複数の車両から取得した燃料噴射量に基づいて標準値を算出してもよい。こうすると、異常検出装置1は、同一車種の平均的な車両Tと比較して燃料噴射量に特異な挙動があるかどうかわかりやすくなるため、車両Tの異常を検出しやすくなる。
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、標準値算出部110が指示燃料噴射量に基づいて標準値を算出し、2判定部120は、燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定した。上述したとおり、ECU20は、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて基本燃料噴射量を決定し、基本燃料噴射量に、センサの計測値に関連付けられた各補正値を加算させることによって指示燃料噴射量を決定している。
第1の実施形態では、標準値算出部110が指示燃料噴射量に基づいて標準値を算出し、2判定部120は、燃料噴射量データと標準値とを比較することにより、車両Tに異常が発生したか否かを判定した。上述したとおり、ECU20は、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて基本燃料噴射量を決定し、基本燃料噴射量に、センサの計測値に関連付けられた各補正値を加算させることによって指示燃料噴射量を決定している。
そこで、第2の実施形態においては、データ取得部100が、基本燃料噴射量に加算する各センサに対応する個別の補正値を取得する。そして、標準値算出部110が、基本燃料噴射量に加算する各センサに対応する個別の補正値に基づいて標準値を算出し、判定部120は、基本燃料噴射量に加算する個別の補正値と標準値算出部110が算出した上記標準値とを比較することにより、車両Tのセンサのいずれかに異常が発生したか否かを判定する。こうすると、基本燃料噴射量に加算する各センサに対応する個別の補正値に基づいて標準値を算出しているため、指示燃料噴射量に基づいて車両Tの異常を検出した場合と異なり、センサが設けられた箇所ごとに異常が発生しているか否かを判定することができる。また、全ての補正値を加算した指示燃料噴射量に基づいて車両Tの異常を検出した場合と異なり、燃料噴射量の増減に大きく寄与しない箇所の異常を精度よく検出できる。
また、標準値算出部110が、エアコンの動作状態、パワーステアリングの動作状態等のように、エンジンにかかる負荷の大きさに影響するデバイスの状態を示すセンサに対応する補正値に基づいて標準値を算出することで、判定部120は、エンジンにかかっている負荷に応じた標準値を用いて異常の有無を判定することができる。この結果、本実施形態の異常検出装置1は、負荷が変動する場合の異常の検出精度を向上させることができる。
以上、本開示を実施の形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
本出願は、2016年8月4日付で出願された日本国特許出願(特願2016-153763)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本開示の異常検出装置及び異常検出方法は、車両の異常を精度よく検出することができるという点において有用である。
S 異常検出システム
T 車両
M 管理基地局
C データ収集センター
S1 空気流量センサ
S2 加速度センサ
S3 温度センサ
S4 酸素センサ
S5 圧力センサ
20 ECU
21 通信部
22 報知器
1 異常検出装置
10 記憶部
11 第1通信部
12 第2通信部
13 制御部
100 データ取得部
110 標準値算出部
120 判定部
130 異常通知部
T 車両
M 管理基地局
C データ収集センター
S1 空気流量センサ
S2 加速度センサ
S3 温度センサ
S4 酸素センサ
S5 圧力センサ
20 ECU
21 通信部
22 報知器
1 異常検出装置
10 記憶部
11 第1通信部
12 第2通信部
13 制御部
100 データ取得部
110 標準値算出部
120 判定部
130 異常通知部
Claims (7)
- 車両における燃料噴射量を示す燃料噴射量データを所定の期間に亘って取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得した前記燃料噴射量データに基づいて、前記燃料噴射量の標準値を算出する標準値算出部と、
前記標準値算出部が前記標準値を算出した後に、前記データ取得部が取得した前記燃料噴射量データと前記標準値とを比較することにより、前記車両に異常が発生したか否かを判定する判定部と、
を有する異常検出装置。 - 前記標準値算出部は、前記所定の期間における前記車両がアイドル状態である間の前記燃料噴射量に基づいて、前記標準値を算出する、
請求項1に記載の異常検出装置。 - 前記データ取得部は、前記車両が稼働してから所定の時間が経過した後における前記燃料噴射量データを取得する、
請求項1又は2に記載の異常検出装置。 - 前記標準値算出部は、前記データ取得部が取得した前記燃料噴射量の平均値又は分散を前記標準値として算出する、
請求項1から3の何れか1項に記載の異常検出装置。 - 前記データ取得部は、前記燃料噴射量の補正値を取得し、
前記標準値算出部は、前記データ取得部が取得した前記補正値の標準値を算出し、
前記判定部は、前記標準値算出部が前記標準値を算出した後に、前記データ取得部が取得した前記補正値と前記標準値とを比較することにより、前記車両に異常が発生したか否かを判定する、
請求項1から4の何れか1項に記載の異常検出装置。 - 前記データ取得部は、車種が同じ複数の異なる車両から前記燃料噴射量を取得し、
前記標準値算出部は、前記データ取得部が前記複数の車両から取得した前記燃料噴射量に基づいて前記標準値を算出する、
請求項1から5の何れか1項に記載の異常検出装置。 - 車両における燃料噴射量を所定の期間に亘って取得するステップと、
取得した前記燃料噴射量に基づいて、前記燃料噴射量の標準値を算出するステップと、
前記標準値を算出した後に、取得した前記燃料噴射量と前記標準値とを比較することにより、前記車両に異常が発生したか否かを判定するステップと、
を有する異常検出方法。
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17836909 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17836909 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |