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寿命预测装置及寿命预测方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本公开涉及一种预测构成车辆的零件的寿命的寿命预测装置及寿命预测方法。

相关背景技术

[0002] 构成车辆的零件随着运转会慢慢老化,最终寿命耗尽,因此,为了在零件寿命耗尽前可以进行适当的维护保养作业(例如,零件更换作业),希望预测零件寿命。
[0003] 因此,以往是累积零件的运转履历,并根据运转履历预测零件寿命(例如,参考专利文献1及2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本国特开2012‑233336号公报
[0007] 专利文献2:日本国特开2020‑042705号公报
[0008] 发明的内容
[0009] 发明要解决的技术问题
[0010] 但是,在根据运转履历预测寿命的情况下,例如,如果车辆被转卖而车辆的使用者或运行路线被变更,即如果车辆的使用状况发生变化,则在车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后零件发生老化的速度有时会大幅变化。
[0011] 因此,由于如果在不考虑车辆的使用状况变化地预测寿命,则会存在误差变大的风险,所以难以准确地预测很困难。
[0012] 鉴于以上情况,本公开的目的为,提供一种在根据运转履历预测寿命的情况下,相比于以往能够更准确地进行预测的寿命预测装置及寿命预测方法。
[0013] 用于解决技术问题的技术手段
[0014] 提供一种寿命预测装置,包括:运转履历累积部,其累积构成车辆的零件的运转履历,寿命预测部,其基于在所述运转履历累积部中累积的所述运转履历,计算对所述零件的累积压力和压力增加速度,并基于所述累积压力和所述压力增加速度,预测到所述零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离,使用域频度计算部,其基于在所述车辆中搭载的内燃机的转速和负荷,计算所述内燃机的使用域频度,使用域频度存储部,其存储在所述使用域频度计算部中计算的所述使用域频度,以及,背离计算部,其计算被存储在所述使用域频度存储部中的所述使用域频度的最新值与所述使用域频度的前次值之间的背离,在由所述背离计算部计算的所述使用域频度的最新值与所述使用域频度的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,所述寿命预测部仅基于在所述使用域频度的最新值被计算后所累积的所述运转履历,计算所述压力增加速度。
[0015] 优选地,还包括:位置确定部,其确定所述车辆的位置,位置存储部,其存储由所述位置确定部确定的所述位置,使用环境确定部,其基于被存储在所述位置存储部中的所述位置,确定所述车辆的使用环境,以及,使用环境存储部,其存储由所述使用环境确定部确定的所述使用环境;所述背离计算部计算被存储在所述使用环境存储部中的所述使用环境的最新值与所述使用环境的前次值之间的背离,在由所述背离计算部计算的所述使用环境的最新值与所述使用环境的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,所述寿命预测部仅基于在所述使用环境的最新值被计算后所累积的所述运转履历,计算所述压力增加速度。
[0016] 优选地,所述使用环境确定部根据被存储在所述位置存储部中的所述位置确定所述车辆的运行路线,在所述运行路线多次一致的情况下,将该运行路线设为所述使用环境。
[0017] 优选地,所述位置确定部确定在所述车辆中搭载的内燃机被冷启动时的所述位置,在被存储在所述位置存储部中的所述位置多次一致的情况下,所述使用环境确定部将该位置设为所述使用环境。
[0018] 优选地,还包括:变更检测部,其检测被安装在所述车辆上的汽车注册号牌的变更,在所述变更检测部检出所述汽车注册号牌的变更的情况下,所述寿命预测部仅基于在所述汽车注册号牌的变更被检出后所累积的所述运转履历,计算所述压力增加速度。
[0019] 另外,提供一种寿命预测方法,包括:运转履历累积步骤,其累积构成车辆的零件的运转履历,寿命预测步骤,其基于在所述运转履历累积步骤中累积的所述运转履历,计算对所述零件的累积压力和压力增加速度,并基于所述累积压力和所述压力增加速度,预测到所述零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离,使用域频度计算步骤,其基于在所述车辆中搭载的内燃机的转速和负荷,计算所述内燃机的使用域频度,使用域频度存储步骤,其存储在所述使用域频度计算步骤中计算的所述使用域频度,以及,背离计算步骤,其计算在所述使用域频度存储步骤中存储的所述使用域频度的最新值与所述使用域频度的前次值之间的背离;在所述寿命预测步骤,在所述背离计算步骤中计算的所述使用域频度的最新值与所述使用域频度的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅基于在所述使用域频度的最新值被计算后所累积的所述运转履历,计算所述压力增加速度。
[0020] 发明效果
[0021] 能够提供一种在基于运转履历预测寿命的情况下,能比以往更准确地进行预测的寿命预测装置及寿命预测方法。

具体实施方式

[0030] [第1实施方式]
[0031] 如图1所示,第1实施方式所涉及的寿命预测装置100由控制装置101的一部分功能分别构成,包括运转履历累积部102、寿命预测部103、使用域频度计算部104、使用域频度存储部105、以及背离计算部106。控制装置101例如为具有中央计算处理装置和存储区域的引擎控制单元。
[0032] 运转履历累积部102累积构成车辆的零件(例如,构成被车辆搭载的内燃机的零件)的运转履历。运转履历为各种使零件老化的因素的检测值(例如,室外气温、车辆的行驶距离、车辆的位置、内燃机的冷却水温、内燃机的转速、及/或内燃机的负荷)的经时变化。
[0033] 寿命预测部103根据运转履历累积部102中所累积的运转履历,计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离。累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和。压力增长速度(累积压力在每单位行驶距离的变化量)为零件老化的进行速度。寿命预测部103优选向车辆的使用者或管理者通知剩余行驶距离。也可以在被判断为剩余行驶距离较少的情况下或被判断为剩余行驶距离为零(即零件寿命完全耗尽)的情况下,向使用者或管理者警告应该尽快实施维护保养作业。此外,剩余行驶距离也可以称为剩余运转时间。在将剩余行驶距离称为剩余运转时间的情况下,将累积压力的每单位运转时间的变化量设为压力增加速度。在根据累积压力和压力增加速度预测剩余行驶距离时,预先实验性地决定假设零件寿命耗尽的累积压力(寿命阈值),根据当前的累积压力相对于寿命阈值的比例(当前的累积压力/寿命阈值×100)计算零件的老化度,根据压力增加速度计算老化度的进行速度(每单位行驶距离的老化度的变化量),只要计算老化度达到100为止的剩余行驶距离即可。具体来说,假设当前的累积压力为300,寿命阈值为1000,压力增加速度为100每10万km,由于当前的老化度为30,老化度的进行速度为10每10万km,如果压力增加速度不变,则老化度达到100为止的剩余行驶距离为70万km。
[0034] 使用域频度计算部104根据内燃机的转速和负荷计算内燃机的使用域频度。使用域频度是例如在低转区域中低负荷区域被大量使用、在高转区域中涵盖从低负荷区域到高负荷区域被普遍使用这样的,每个转速区域的负荷区域的使用频度。如果车辆的使用状况变化,则使用域频度也当然变化。即,使用域频度大幅变化的情形意味着车辆的使用状况发生了变化。此外,使用域频度在每个预定期间内被计算,该预定期间例如将从内燃机被启动到被停止为止设为1个周期。使用域频度存储部105存储由使用域频度计算部104计算的使用域频度。
[0035] 背离计算部106计算被存储在使用域频度存储部105中的使用域频度的最新值与使用域频度的前次值之间的背离。在本次周期中计算出的使用域频度为最新值,在前次周期中计算出的使用域频度为前次值。此外,背离只要是能够评价最新值与前次值之间关联性的指标则是任意的,可以根据最新值与前次值的差或最新值与前次值的一致率的大小来判断背离的大小。
[0036] 以往,由于在不考虑车辆的使用状况变化的情况下预测寿命,会存在误差变大的风险,所以准确地预测很困难。
[0037] 在寿命预测装置100中,在由背离计算部106计算的使用域频度的最新值与使用域频度的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,寿命预测部103仅根据在使用域频度的最新值被计算后所累积的运转履历,计算压力增加速度。即,在车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后,有时零件老化的进行速度大幅变化,如果不考虑零件老化的进行速度的已变化的情况而预测剩余行驶距离,则难以准确地预测剩余行驶距离,因此,在寿命预测装置100中,将在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历和在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历分割,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度。为了可以将车辆的使用状况的变化和使用域频度的变化准确地进行关联,阈值被预先实验性地决定。此外,因为不论车辆的使用状况如何变化,累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止被施加于零件的负荷的总和,不会因车辆的使用状况变化而减少或消失,所以有必要根据全部运转履历进行计算。
[0038] 因此,在寿命预测装置100中,在使用域频度的最新值与使用域频度的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅根据在使用域频度的最新值被计算后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另外,根据使用域频度的最新值被计算前的运转履历和使用域频度的最新值被计算后的运转履历计算累积压力。例如,在前述例子中,老化度为30时,车辆的使用状况变化,零件老化的进行速度,即压力增加速度变为200每10万km,进而行驶了10万km。当前的累积压力根据车辆的使用状况变化前的运转履历和车辆的使用状况变化后的运转履历,被计算为车辆的使用状况变化前的累积压力300+车辆的使用状况变化后的累积压力
200=500,压力增加速度仅根据车辆的使用状况变化后的运转履历被计算为200每10万km。
进而,老化度的进行速度被计算为20每10万km,当前的老化度被计算为车辆的使用状况变化前的老化度30+车辆的使用状况变化后的老化度20=50。最终,剩余行驶距离被计算为,零件直到寿命耗尽为止的老化度50/老化度的进行速度20每10万km=25万km。
[0039] 另外,在以往的方法中,完全不考虑车辆的使用状况发生了变化的情况而预测寿命。例如,在前述例子中,当前的累积压力为500,因为直到累积压力为止的行驶距离为车辆的使用状况变化前的行驶距离30万km+车辆的使用状况变化后的行驶距离10万km=40万km,所以压力增加速度被计算为125每10万km,老化度的进行速度被计算为12.5每10万km。故而,剩余行驶距离被计算为,直到零件寿命耗尽为止的老化度50/老化度的进行速度12.5每10万km=40万km,为与由寿命预测装置100计算出的准确的剩余行驶距离25万km相去甚远的值。
[0040] 如图2所示,由寿命预测装置100实现的寿命预测方法M100包括运转履历累积工序S101、使用域频度计算工序S102、使用域频度存储工序S103、背离计算工序S104、以及寿命预测工序S105。在运转履历累积工序S101和寿命预测工序S105之间,还包括使用域频度存储工序S103和背离计算工序S104,这是与以往相比主要的不同点。
[0041] 在运转履历累积工序S101中,运转履历累积部102累积构成车辆的零件的运转履历,在使用域频度计算工序S102中,使用域频度计算部104根据被搭载在车辆中的内燃机的转速和负荷计算内燃机的使用域频度。
[0042] 在使用域频度存储工序S103中,使用域频度存储部105存储在使用域频度计算工序S102中被计算出的使用域频度,在背离计算工序S104中,背离计算部106计算被存储在使用域频度存储工序S103中的使用域频度的最新值与使用域频度的前次值之间的背离。此外,在初次进行使用域频度的计算而不存在前次值的情况下,在背离计算工序S104中判断为无背离。
[0043] 在寿命预测工序S105中,寿命预测部103根据被累积在运转履历累积工序S101中的运转履历计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离,但是在背离计算工序S104中计算的使用域频度的最新值与使用域频度的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅根据在使用域频度的最新值被计算后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另外,在由背离计算工序S104计算的使用域频度的最新值与使用域频度的前次值之间的背离低于阈值的情况下,不仅使用域频度的最新值被计算后所累积的运转履历,使用域频度的最新值被计算前所累积的运转履历在压力增加速度的计算中被使用。
[0044] 因此,根据寿命预测装置100及由寿命预测装置100实现的寿命预测方法M100,由于在压力增加速度的计算中不使用在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度,所以在根据累积压力和压力增加速度预测直到零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离的情况下,能够比以往更准确地预测。
[0045] [第2实施方式]
[0046] 如图3所示,第2实施方式所涉及的寿命预测装置200由控制装置201的一部分功能分别构成,包括运转履历累积部202、寿命预测部203、位置确定部204、位置存储部205、作为使用环境确定部的一种形态的基本运行路线确定部206、作为使用环境存储部的一种形态的基本运行路线存储部207、以及背离计算部208。控制装置201例如为具有中央计算处理装置和存储区域的引擎控制单元。
[0047] 运转履历累积部202累积构成车辆的零件的运转履历。运转履历为成为使零件老化的因素的各种检测值(例如,室外气温、车辆的行驶距离、车辆的位置、在车辆中搭载的内燃机的冷却水温、内燃机的转速、及/或内燃机的负荷)的经时变化。
[0048] 寿命预测部203根据运转履历累积部202中所累积的运转履历,计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离。累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和。压力增长速度(累积压力在每单位行驶距离的变化量)为零件老化的进行速度。寿命预测部203优选向车辆的使用者或管理者通知剩余行驶距离。也可以在被判断为剩余行驶距离较少的情况下或被判断为剩余行驶距离为零(即零件寿命完全耗尽)的情况下,向使用者或管理者警告应该尽快实施维护保养作业。此外,剩余行驶距离也可以称为剩余运转时间。在将剩余行驶距离称为剩余运转时间的情况下,将累积压力的每单位运转时间的变化量设为压力增加速度。在根据累积压力和压力增加速度预测剩余行驶距离时,预先实验性地决定假设零件寿命耗尽的累积压力(寿命阈值),根据当前的累积压力相对于寿命阈值的比例(当前的累积压力/寿命阈值×100)计算零件的老化度,根据压力增加速度计算老化度的进行速度(每单位行驶距离的老化度的变化量),只要计算老化度达到100为止的剩余行驶距离即可。
[0049] 位置确定部204例如通过利用全球定位系统的位置信息,每规定时间(例如,每数秒)确定车辆的位置。位置存储部205存储由位置确定部204确定的位置。
[0050] 基本运行路线确定部206根据被存储在位置存储部205中的位置确定作为车辆的使用环境的一种形态的车辆的基本运行路线。具体来说,根据被存储在位置存储部205中的位置,确定的车辆的运行路线(例如,将从内燃机被启动到被停止为止被存储的多个位置按时间顺序连结而形成的路线),在运行路线多次一致的情况(即假设为车辆在同样的运行路线上行驶多次的情况)下,将该运行路线设为基本运行路线。基本运行路线存储部207存储由基本运行路线确定部206确定的基本运行路线。
[0051] 背离计算部208计算被存储在基本运行路线存储部207中的基本运行路线的最新值和基本运行路线的前次值之间的背离。最近被确定的基本运行路线为最新值,最新值的前一个被确定的基本运行路线为前次值。此外,背离只要是能够评价最新值与前次值之间关联性的指标则是任意的,背离的大小也根据最新值与前次值的差或最新值与前次值的一致率的大小而被判断。如果车辆的使用状况变化,则基本运行路线也当然变化。即,基本运行路线的大幅变化的情形意味着车辆的使用状况发生了变化。
[0052] 在寿命预测装置200中,在由背离计算部208计算的基本运行路线的最新值与基本运行路线的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,寿命预测部203仅根据基本运行路线的最新值被确定后所累积的运转履历,计算压力增加速度。即,在车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后,有时零件老化的进行速度大幅变化,如果不考虑零件老化的进行速度的已变化的情况而预测剩余行驶距离,则难以准确地预测剩余行驶距离,因此,在寿命预测装置200中,将在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历和在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历分割,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度。为了可以将车辆的使用状况的变化和基本运行路线的变化准确地进行关联,阈值被预先实验性地决定。此外,不论车辆的使用状况如何变化,累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和,不会因车辆的使用状况变化而减少或消失,因此,有必要根据全部运转履历进行计算。
[0053] 因此,在寿命预测装置200中,在基本运行路线的最新值与基本运行路线的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅根据基本运行路线的最新值被确定后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另外,根据基本运行路线的最新值被确定前的运转履历和基本运行路线的最新值被确定后的运转履历计算累积压力。
[0054] 如图4所示,由寿命预测装置200实现的寿命预测方法M200包括:运转履历累积工序S201、位置确定程序S202、位置存储程序S203、基本运行路线确定程序S204、基本运行路线存储程序S205、背离计算工序S206、以及寿命预测工序S207。在运转履历累积工序S201和寿命预测工序S207之间,还包括位置确定程序S202、位置存储程序S203、基本运行路线确定程序S204、基本运行路线存储程序S205、以及背离计算工序S206,这是与以往相比主要的不同点。
[0055] 在运转履历累积工序S201中,运转履历累积部202累积构成车辆的零件的运转履历,在位置确定程序S202中,位置确定部204确定车辆的位置,在位置存储程序S203中,位置存储部205存储在位置确定程序S202中被确定的位置。
[0056] 在基本运行路线确定程序S204中,基本运行路线确定部206根据被存储在位置存储程序S203中的位置确定车辆的基本运行路线,在基本运行路线存储程序S205中,基本运行路线存储部207存储在基本运行路线确定程序S204中被确定的基本运行路线。另外,在基本运行路线确定程序S204中,根据被存储在位置存储程序S203中的位置确定车辆的运行路线,在运行路线多次一致的情况下,将该运行路线设为基本运行路线。
[0057] 在背离计算工序S206中,背离计算部208计算在基本运行路线存储程序S205中存储的基本运行路线的最新值与基本运行路线的前次值之间的背离。此外,在初次进行基本运行路线的确定,不存在前次值的情况下,在背离计算工序S206中判断为无背离。
[0058] 在寿命预测工序S207中,寿命预测部203根据在运转履历累积工序S201中累积的运转履历计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离,但是在由背离计算工序S206计算的基本运行路线的最新值与基本运行路线的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅根据基本运行路线的最新值被确定后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另一方面,在由背离计算工序S206计算的基本运行路线的最新值与基本运行路线的前次值之间的背离低于阈值的情况下,不仅使用在基本运行路线的最新值被确定后所累积的运转履历,在压力增加速度的计算中还使用在基本运行路线的最新值被确定前所累积的运转履历。
[0059] 因此,根据寿命预测装置200及由寿命预测装置200实现的寿命预测方法M200,由于在压力增加速度的计算中不使用在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度,所以在根据累积压力和压力增加速度预测直到零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离的情况下,能够比以往更准确地预测。
[0060] [第3实施方式]
[0061] 如图5所示,第3实施方式所涉及的寿命预测装置300由控制装置301的一部分功能分别构成,包括运转履历累积部302、寿命预测部303、位置确定部304、位置存储部305、作为使用环境确定部的一种形态的保管场所确定部306、作为使用环境存储部的一种形态的保管场所存储部307、以及背离计算部308。控制装置301例如为具有中央计算处理装置和存储区域的引擎控制单元。
[0062] 运转履历累积部302累积构成车辆的零件的运转履历。运转履历为成为使零件老化的因素的各种检测值(例如,室外气温、车辆的行驶距离、车辆的位置、在车辆中搭载的内燃机的冷却水温、内燃机的转速、及/或内燃机的负荷)的经时变化。
[0063] 寿命预测部303根据运转履历累积部302中所累积的运转履历,计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离。累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和。压力增长速度(累积压力在每单位行驶距离的变化量)为零件老化的进行速度。寿命预测部303优选向车辆的使用者或管理者通知剩余行驶距离。也可以在被判断为剩余行驶距离较少的情况下或被判断为剩余行驶距离为零(即零件寿命完全耗尽)的情况下,向使用者或管理者警告应该尽快实施维护保养作业。此外,剩余行驶距离也可以称为剩余运转时间。在将剩余行驶距离称为剩余运转时间的情况下,将累积压力的每单位运转时间的变化量设为压力增加速度。在根据累积压力和压力增加速度预测剩余行驶距离时,预先实验性地决定假设零件寿命耗尽的累积压力(寿命阈值),根据当前的累积压力相对于寿命阈值的比例(当前的累积压力/寿命阈值×100)计算零件的老化度,根据压力增加速度计算老化度的进行速度(每单位行驶距离的老化度的变化量),只要计算老化度达到100为止的剩余行驶距离即可。
[0064] 位置确定部304例如通过利用全球定位系统的位置信息,确定在车辆中搭载的内燃机被冷启动时的车辆的位置(即,假设为车辆长时间停车的位置)。位置存储部305存储由位置确定部304确定的位置。
[0065] 保管场所确定部306根据被存储在位置存储部305中的位置确定作为车辆的使用环境中的一种形态的车辆的保管场所。具体来说,由于车辆在同一位置被长时间停车这种情况很可能是该位置为保管场所,所以在被存储在位置存储部305中的位置多次一致的情况下,将该位置设为保管场所。保管场所存储部307存储由保管场所确定部306确定的保管场所。
[0066] 背离计算部308计算被存储在保管场所存储部307中的保管场所的最新值和保管场所的前次值之间的背离。最近被确定的保管场所为最新值,最新值前一个被确定的保管场所为前次值。此外,背离只要是能够评价最新值与前次值之间关联性的指标则是任意的,背离的大小也根据最新值与前次值的差或最新值与前次值的一致率的大小而被判断。如果车辆的使用者被变更,则保管场所也当然被变更。即,保管场所的大幅变化的情形意味着车辆的使用者被变更。
[0067] 在寿命预测装置300中,在由背离计算部308计算的保管场所的最新值与保管场所的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,寿命预测部303仅根据在保管场所的最新值被确定后所累积的运转履历,计算压力增加速度。即,在车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后,有时零件老化的进行速度大幅变化,由于如果不考虑零件老化的进行速度的已变化的情况而预测剩余行驶距离,则难以准确地预测剩余行驶距离,所以在寿命预测装置300中,将在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历和在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历分割,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度。为了能够将车辆的使用状况的变化和保管场所的变化准确地进行关联,阈值被预先实验性地决定。此外,不论车辆的使用状况如何变化,累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和,不会因车辆的使用状况变化而减少或消失,因此,有必要根据全部运转履历进行计算。
[0068] 因此,在寿命预测装置300中,在保管场所的最新值与保管场所的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅根据在保管场所的最新值被确定后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另外,根据在保管场所的最新值被确定前的运转履历和在保管场所的最新值被确定后的运转履历计算累积压力。
[0069] 如图6所示,由寿命预测装置300实现的寿命预测方法M300包括运转履历累积工序S301、位置确定程序S302、位置存储程序S303、保管场所确定程序S304、保管场所存储程序S305、背离计算工序S306、以及寿命预测工序S307。在运转履历累积工序S301和寿命预测工序S307之间,还包括位置确定程序S302、位置存储程序S303、保管场所确定程序S304、保管场所存储程序S305、以及背离计算工序S306,这是与以往相比主要的不同点。
[0070] 在运转履历累积工序S301中,运转履历累积部302累积构成车辆的零件的运转履历,在位置确定程序S302中,位置确定部304确定车辆的位置,在位置存储程序S303中,位置存储部305存储在位置确定程序S302中被确定的位置。在位置确定程序S302中,确定在车辆中搭载的内燃机被冷启动时的位置。
[0071] 在保管场所确定程序S304中,保管场所确定部306根据在位置存储程序S303中存储的位置确定车辆的保管场所。在保管场所存储程序S305中,保管场所存储部307存储在保管场所确定程序S304中被确定的保管场所。另外,在保管场所确定程序S304中,在被存储在位置存储程序S303中的位置多次一致的情况下,将该位置设为保管场所。
[0072] 在背离计算工序S306中,背离计算部308计算在保管场所存储程序S305中存储的保管场所的最新值与保管场所的前次值之间的背离。此外,在初次进行保管场所的确定,不存在前次值的情况下,在背离计算工序S306中判断为无背离。
[0073] 在寿命预测工序S307中,寿命预测部303根据在运转履历累积工序S301中累积的运转履历计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离,但是在由背离计算工序S306计算的保管场所的最新值与保管场所的前次值之间的背离为阈值以上的情况下,仅根据在保管场所的最新值被确定后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另外,在由背离计算工序S306计算的保管场所的最新值与保管场所的前次值之间的背离低于阈值的情况下,不仅使用在保管场所的最新值被确定后所累积的运转履历,在压力增加速度的计算中还使用在保管场所的最新值被确定前所累积的运转履历。
[0074] 因此,根据寿命预测装置300及由寿命预测装置300实现的寿命预测方法M300,由于在压力增加速度的计算中不使用在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度,所以在根据累积压力和压力增加速度预测直到零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离的情况下,能够比以往更准确地预测。
[0075] [第4实施方式]
[0076] 如图7所示,第4实施方式所涉及的寿命预测装置400由控制装置401的一部分功能分别构成,包括运转履历累积部402、寿命预测部403、以及变更检测部404。控制装置401例如为具有中央计算处理装置和存储区域的引擎控制单元。
[0077] 运转履历累积部402累积构成车辆的零件的运转履历。运转履历为成为使零件老化的因素的各种检测值(例如,室外气温、车辆的行驶距离、车辆的位置、在车辆中搭载的内燃机的冷却水温、内燃机的转速、及/或内燃机的负荷)的经时变化。
[0078] 寿命预测部403根据运转履历累积部402中所累积的运转履历,计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离。累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和。压力增长速度(累积压力在每单位行驶距离的变化量)为零件老化的进行速度。寿命预测部403优选向车辆的使用者或管理者通知剩余行驶距离。也可以在被判断为剩余行驶距离较少的情况下或被判断为剩余行驶距离为零(即零件寿命完全耗尽)的情况下,向使用者或管理者警告应该尽快实施维护保养作业。此外,剩余行驶距离也可以称为剩余运转时间。在将剩余行驶距离称为剩余运转时间的情况下,将累积压力的每单位运转时间的变化量设为压力增加速度。在根据累积压力和压力增加速度预测剩余行驶距离时,预先实验性地决定假设零件寿命耗尽的累积压力(寿命阈值),根据当前的累积压力相对于寿命阈值的比例(当前的累积压力/寿命阈值×100)计算零件的老化度,根据压力增加速度计算老化度的进行速度(每单位行驶距离的老化度的变化量),只要计算老化度达到100为止的剩余行驶距离即可。
[0079] 变更检测部404检测被安装在车辆上的汽车注册号牌的变更。具体来说,在汽车注册号牌被从车辆上取下的情况下或被记载在汽车注册号牌中的汽车注册号码被变更的情况下,检测汽车注册号牌的变更。例如,通过利用检测汽车注册号牌的装卸的传感器,从而掌握汽车注册号牌被从车辆上取下的情况,另外,通过利用监控汽车注册号码的变更的相机,从而掌握汽车注册号码被变更的情况。如果车辆的使用者被变更,则汽车注册号牌也当然被变更。即,汽车注册号牌被变更的情况意味着车辆的使用者被变更。
[0080] 在寿命预测装置400中,在汽车注册号牌的变更被变更检测部404检出的情况下,寿命预测部403仅根据在汽车注册号牌的变更被检出后所累积的运转履历,计算压力增加速度。即,在车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后,有时零件老化的进行速度大幅变化,由于如果不考虑零件老化的进行速度的已变化的情况而预测剩余行驶距离,则难以准确地预测剩余行驶距离,所以在寿命预测装置400中,将在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历和在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历分割,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度。此外,不论车辆的使用状况如何变化,累积压力为从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止施加于零件的负荷的总和,不会因车辆的使用状况变化而减少或消失,因此,有必要根据全部运转履历进行计算。
[0081] 因此,在寿命预测装置400中,在汽车注册号牌的变更被检出的情况下,仅根据在汽车注册号牌的变更被检出后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另外,根据在汽车注册号牌的变更被检出前的运转履历和汽车注册号牌的变更被检出后的运转履历计算累积压力。
[0082] 如图8所示,由寿命预测装置400实现的寿命预测方法M400包括运转履历累积工序S401、变更检测程序S402、以及寿命预测工序S403。在运转履历累积工序S401和寿命预测工序S403之间,还包括变更检测程序S402,这是与以往相比主要的不同点。
[0083] 在运转履历累积工序S401中,运转履历累积部402累积构成车辆的零件的运转履历。在变更检测程序S402中,变更检测部404检测被安装在车辆上的汽车注册号牌的变更。在汽车注册号牌被从车辆上取下的情况下或被记载在汽车注册号牌中的汽车注册号码被变更的情况下,变更检测程序S402检测汽车注册号牌的变更。
[0084] 在寿命预测工序S403中,寿命预测部403根据在运转履历累积工序S401中累积的运转履历计算对零件的累积压力和压力增加速度,并根据累积压力和压力增加速度预测零件直到寿命耗尽的剩余行驶距离,但是在变更检测程序S402中检测到汽车注册号牌的变更的情况下,仅根据在汽车注册号牌的变更被检出后所累积的运转履历,计算压力增加速度。另一方面,在变更检测程序S402未检测到汽车注册号牌的变更的情况下,在压力增加速度的计算中使用从零件被组装在车辆上开始(从新品状态开始)直到当前为止所累积的全部的运转履历。
[0085] 因此,根据寿命预测装置400及由寿命预测装置400实现的寿命预测方法M400,由于在压力增加速度的计算中不使用在车辆的使用状况变化前被累积的运转履历,仅根据在车辆的使用状况变化后被累积的运转履历计算压力增加速度,所以在根据累积压力和压力增加速度预测直到零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离的情况下,能够比以往更准确地预测。
[0086] 此外,在前述的实施方式中,虽然仅由控制装置101、201、301、401完成了全部的处理,但是例如,也可以根据在车辆上取得的各种检测值,用被配置在与车辆不同的场所的计算机预测剩余行驶距离,并将预测出的剩余行驶距离发送给车辆。即,也可以不必在车辆上完成全部的处理。
[0087] 如上所述,根据本发明,在车辆的使用状况发生了变化的情况下,在计算累积压力时,使用车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后的全部的运转履历,但是在计算压力增加速度时,仅使用车辆的使用状况变化后的运转履历,因此,即使在车辆的使用状况变化前和车辆的使用状况变化后零件老化的进行速度发生了变化,也能够准确预测直到零件寿命耗尽为止的剩余行驶距离。
[0088] 本申请根据于2020年9月23日申请的日本国专利申请(特愿2020‑158724),其内容在此作为参照被收录。
[0089] 工业可利用性
[0090] 本公开的寿命预测装置及寿命预测方法在根据运转履历预测寿命的情况下,与以往相比能够进行更准确的预测,在这一点上是有用的。
[0091] 附图标记说明
[0092] 100、200、300、400寿命预测装置
[0093] 101、201、301、401控制装置
[0094] 102、202、302、402运转履历累积部
[0095] 103、203、303、403寿命预测部
[0096] 104 使用域频度计算部
[0097] 105 使用域频度存储部
[0098] 106、208、308背离计算部
[0099] 204、304 位置确定部
[0100] 205、305 位置存储部
[0101] 206 基本运行路线确定部
[0102] 207 基本运行路线存储部
[0103] 306 保管场所确定部
[0104] 307 保管场所存储部
[0105] 404 变更检测部

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