JP7790328B2 - Abnormal noise diagnosis device - Google Patents
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Description
本開示は、車両で発生する異音を診断する異音診断装置に関する。 This disclosure relates to an abnormal noise diagnosis device that diagnoses abnormal noises generated in a vehicle.
従来、複数の回転体を有する車両の動力伝達機構の稼動時に、回転体の回転に伴って発生する音または振動のデータと、選択された回転体の回転数のデータとを取り込んで解析を行う音振解析装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この音振解析装置は、音または振動のデータを周波数分析すると共に、周波数分析した音または振動のデータから回転体の諸元に応じた次数を演算する。更に、当該音振解析装置は、音または振動のデータから演算される音圧レベルを次数および車速に対応させて表示部に表示させ、当該表示部で作業者により選択された特定の次数を有する音を再生する。 A sound and vibration analyzer is known that, when the power transmission mechanism of a vehicle having multiple rotating bodies is in operation, collects and analyzes data on the sound or vibration generated by the rotation of the rotating bodies and data on the rotation speed of selected rotating bodies (see, for example, Patent Document 1). This sound and vibration analyzer performs frequency analysis on the sound or vibration data and calculates an order based on the specifications of the rotating body from the frequency-analyzed sound or vibration data. Furthermore, the sound and vibration analyzer displays on a display unit the sound pressure level calculated from the sound or vibration data in correspondence with the order and vehicle speed, and plays back on the display unit a sound having a specific order selected by the operator.
ここで、クラッチを介して内燃機関に連結される手動変速機を含む車両では、クラッチの半係合中(半クラッチ中)に当該クラッチの構成部材と手動変速機の構成部材との共振に起因した異音が発生することがある。ただし、音の周波数や回転体の諸元に応じた次数を調べても、クラッチの半係合中に発生する異音が当該クラッチの構成部材と手動変速機の構成部材との共振に起因したものであると特定することは困難である。 In vehicles that include a manual transmission connected to an internal combustion engine via a clutch, abnormal noise may occur when the clutch is partially engaged (during partial clutch engagement) due to resonance between components of the clutch and components of the manual transmission. However, even when examining the order of the noise according to the frequency and specifications of the rotating body, it is difficult to determine whether abnormal noise occurring during partial clutch engagement is caused by resonance between components of the clutch and components of the manual transmission.
そこで、本開示は、内燃機関と手動変速機との間のクラッチの半係合中に発生した異音が、クラッチの構成部材と手動変速機の構成部材との共振に起因したものであるか否かを精度よく判別することを主目的とする。 The primary objective of this disclosure is to accurately determine whether abnormal noise generated when the clutch between the internal combustion engine and the manual transmission is partially engaged is caused by resonance between the components of the clutch and the components of the manual transmission.
本開示の異音診断装置は、内燃機関と、クラッチと、前記クラッチを介して前記内燃機関に連結される手動変速機とを含む車両で発生した異音を診断する異音診断装置であって、前記クラッチの半係合中に発生した異音の周波数が前記クラッチおよび前記手動変速機の組み合わせに対応した予め定められた周波数範囲に含まれ、かつ前記異音の発生時に前記クラッチにより伝達されるクラッチ伝達トルクが、前記クラッチおよび前記手動変速機の前記組み合わせに対応した予め定められたトルク範囲に含まれる場合、前記クラッチの構成部材と前記手動変速機の構成部材との共振に起因した異音が前記クラッチの前記半係合中に発生したと診断するものである。 The abnormal noise diagnosis device disclosed herein is an abnormal noise diagnosis device that diagnoses abnormal noise generated in a vehicle that includes an internal combustion engine, a clutch, and a manual transmission connected to the internal combustion engine via the clutch. If the frequency of abnormal noise generated while the clutch is partially engaged falls within a predetermined frequency range corresponding to the combination of the clutch and the manual transmission, and the clutch transmission torque transmitted by the clutch when the abnormal noise occurs falls within a predetermined torque range corresponding to the combination of the clutch and the manual transmission, the device diagnoses that abnormal noise caused by resonance between components of the clutch and components of the manual transmission has occurred while the clutch is partially engaged.
かかる異音診断装置によれば、内燃機関と手動変速機との間のクラッチの半係合中に発生した異音が、クラッチの構成部材と手動変速機の構成部材との共振に起因したものであるか否かを精度よく判別することが可能になる。また、本開示の異音診断装置は、クラッチの構成部材と手動変速機の構成部材との共振に起因した異音がクラッチの半係合中に発生していないと診断された際に、与えられた情報に基づいて異音の原因を診断するように機械学習により構築された診断部を含むものであってもよい。 This abnormal noise diagnosis device makes it possible to accurately determine whether abnormal noise occurring when the clutch between the internal combustion engine and the manual transmission is partially engaged is caused by resonance between the clutch components and the manual transmission components. Furthermore, the abnormal noise diagnosis device disclosed herein may include a diagnosis unit constructed using machine learning to diagnose the cause of the abnormal noise based on provided information when it is determined that abnormal noise caused by resonance between the clutch components and the manual transmission components is not occurring when the clutch is partially engaged.
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, we will explain the form for implementing the invention of this disclosure with reference to the drawings.
図1は、本開示の異音診断装置としてのサーバ20を含む異音診断システム1を示す概略構成図である。同図に示す異音診断システム1は、手動変速機MTを搭載した車両Xを含む様々な車両で発生した異音の原因を診断するためのものである。車両Xは、手動変速機MTに加えて、内燃機関EGと、当該内燃機関と手動変速機MTとの間に介設されたクラッチCとを含むものである。 Figure 1 is a schematic diagram showing an abnormal sound diagnosis system 1 including a server 20 as the abnormal sound diagnosis device of the present disclosure. The abnormal sound diagnosis system 1 shown in the figure is used to diagnose the cause of abnormal sounds generated in various vehicles, including a vehicle X equipped with a manual transmission MT. In addition to the manual transmission MT, the vehicle X includes an internal combustion engine EG and a clutch C interposed between the internal combustion engine and the manual transmission MT.
図1に示すように、異音診断システム1は、サーバ20に加えて、当該サーバ20と通信により情報をやり取り可能な携帯端末10を含む。携帯端末10は、異音が発生した車両X等のユーザ(所有者)への応対や、車道あるいはテストベンチ上で車両X等を走行(作動)させて異音を再現する再現テストの実行に際して、車両販売店や整備工場等の作業者(異音診断システム1のユーザ)により利用されるものである。本実施形態において、携帯端末10は、SoC、ROM、RAM、補助記憶装置(フラッシュメモリ)M、タッチパネル式の表示部11、有線または無線通信を介してサーバ20や車両X等の図示しない電子制御装置(ECU)と各種情報をやり取り可能な通信モジュール12、図示しないマイクロフォン等を含むスマートフォンである。また、携帯端末10には、異音診断支援アプリケーション(プログラム)がインストールされる。図1に示すように、携帯端末10は、それぞれ異音診断支援アプリケーション(ソフトウェア)と、携帯端末10のSoCといったハードウェアとの協働により構築される、問診情報取得部13、音取得部14、車両状態取得部15、演算処理部16、抽出部17および表示制御部18を含む。 As shown in FIG. 1, the abnormal sound diagnosis system 1 includes a server 20 and a mobile terminal 10 capable of exchanging information with the server 20 via communication. The mobile terminal 10 is used by a worker (user of the abnormal sound diagnosis system 1) at a vehicle dealership, repair shop, or the like when responding to a user (owner) of a vehicle X or the like that is experiencing an abnormal sound, or when performing a reproduction test in which the vehicle X or the like is driven (operated) on a roadway or test bench to reproduce the abnormal sound. In this embodiment, the mobile terminal 10 is a smartphone that includes an SoC, ROM, RAM, an auxiliary storage device (flash memory) M, a touch-panel display 11, a communication module 12 capable of exchanging various information with the server 20 or an electronic control unit (ECU) (not shown) of the vehicle X or the like via wired or wireless communication, and a microphone (not shown). An abnormal sound diagnosis support application (program) is also installed on the mobile terminal 10. As shown in FIG. 1, the mobile terminal 10 includes a medical interview information acquisition unit 13, a sound acquisition unit 14, a vehicle state acquisition unit 15, a calculation processing unit 16, an extraction unit 17, and a display control unit 18, which are constructed in cooperation with an abnormal sound diagnosis support application (software) and hardware such as the SoC of the mobile terminal 10.
問診情報取得部13は、表示部11を介して、車両X等のユーザ等から提供される異音発生時における車両X等の状態を示す問診情報を取得する。問診情報は、車両型式、車両識別番号(車台番号)等を含む車両識別情報、ご用命事項、発生日時、発生頻度、異音の発生箇所、音の種類(擬音語)、車両X等の走行に際して変化する物理量、車両X等の運転状態、エンジン搭載車両における暖機影響、車両X等の運転中に運転者により選択される選択項目、車両X等の走行環境情報等を含み、上記作業者または車両X等のユーザ等により入力される。音取得部14は、作業者により再現テストが実行される際に音(音圧)の時間軸データを取得する。車両状態取得部15は、再現テストが実行される際に音取得部14による音の時間軸データの取得に同期して車両X等の状態を示す車両状態データを取得する。車両状態データは、例えば車速、加速度、走行路面の路面勾配、手動変速機MTのギヤ段といった問診情報の項目に対応した複数の物理量を含む。演算処理部16は、音取得部14により取得された音の時間軸データの解析処理を実行する。抽出部17は、作業者の選択等に応じた演算処理部16による解析結果の絞り込み等を実行する。表示制御部18は、表示部11を制御する。 The medical interview information acquisition unit 13 acquires, via the display unit 11, medical interview information indicating the state of vehicle X or the like at the time of the occurrence of an abnormal noise, provided by the user of vehicle X or the like. The medical interview information includes vehicle identification information, including the vehicle model and vehicle identification number (chassis number), the order, the date and time of occurrence, the frequency of occurrence, the location of the abnormal noise, the type of sound (onomatopoeia), physical quantities that change while vehicle X or the like is traveling, the operating state of vehicle X or the like, the warm-up effect of an engine-equipped vehicle, options selected by the driver while driving vehicle X or the like, and driving environment information of vehicle X or the like, and is input by the operator or the user of vehicle X or the like. The sound acquisition unit 14 acquires time axis data of sound (sound pressure) when the operator performs a reproduction test. The vehicle state acquisition unit 15 acquires vehicle state data indicating the state of vehicle X or the like in synchronization with the acquisition of the time axis data of sound by the sound acquisition unit 14 when the reproduction test is performed. The vehicle state data includes multiple physical quantities corresponding to items of the medical interview information, such as vehicle speed, acceleration, road gradient of the road surface, and gear position of the manual transmission MT. The calculation processing unit 16 performs analysis processing of the time axis data of the sound acquired by the sound acquisition unit 14. The extraction unit 17 performs narrowing down of the analysis results by the calculation processing unit 16 in accordance with the selection of the operator, etc. The display control unit 18 controls the display unit 11.
異音診断装置としてのサーバ20は、CPU、ROM、RAM、入出力装置、通信モジュール等を含むコンピュータであり、例えば上記車両X等を製造する自動車製造者により設置・管理される。サーバ20には、CPU等のハードウェアと、予めインストールされた異音診断アプリケーションとの協働により、車両X等で発生した異音を診断する異音診断部21が構築されている 異音診断部21は、携帯端末10により取得された問診情報や音の時間軸データ等に基づいて車両X等で発生した異音の原因や異音の発生源となった部品を診断するように教師あり学習(機械学習)により構築された診断モジュールとしてのニューラルネットワーク(畳み込みニューラルネットワーク)を含む。 The server 20, which serves as an abnormal sound diagnosis device, is a computer including a CPU, ROM, RAM, input/output devices, a communications module, etc., and is installed and managed, for example, by the automobile manufacturer that produces the vehicle X, etc. The server 20 is configured with an abnormal sound diagnosis unit 21 that diagnoses abnormal sounds generated in the vehicle X, etc., through cooperation between hardware such as the CPU and a pre-installed abnormal sound diagnosis application. The abnormal sound diagnosis unit 21 includes a neural network (convolutional neural network) as a diagnostic module constructed using supervised learning (machine learning) to diagnose the cause of abnormal sounds generated in the vehicle X, etc., and the part that is the source of the abnormal sound, based on the medical interview information and sound time axis data acquired by the mobile terminal 10.
サーバ20では、車両X等での新たな異音の発生が判明した場合、当該新たな異音について取得された音の時間軸データや上記問診情報の各項目の内容等を教師データとする異音診断部21の再学習が実行される。また、サーバ20は、車両型式ごとに、当該車両で発生することが判明している複数の異音についての情報を格納した異音データベースを記憶する記憶装置22を含む。異音データベースは、複数の異音の各々に、音の時間軸データ、異音の発生原因、発生源となる部品、ユーザ等から提供された問診情報の内容、異音を解消するための対策といった情報を紐付けして格納するものである。更に、サーバ20は、車両X等から取得される情報や、自動車製造者(開発者等)、車両販売店、整備工場等から送信される新たに判明した異音に関する情報(レポート)等に基づいて異音データベースを更新する。 When the server 20 detects the occurrence of a new abnormal noise in vehicle X or the like, it executes re-learning in the abnormal noise diagnosis unit 21, using the acquired sound time axis data for the new abnormal noise and the details of each item of the medical interview information as training data. The server 20 also includes a storage device 22 that stores an abnormal noise database containing information on multiple abnormal noises known to occur in each vehicle model. The abnormal noise database associates each of the multiple abnormal noises with information such as the sound time axis data, the cause of the abnormal noise, the part that is the source of the noise, the details of the medical interview information provided by the user or the like, and measures to resolve the abnormal noise. The server 20 also updates the abnormal noise database based on information acquired from vehicle X or the like, and information (reports) related to newly discovered abnormal noises sent from the automobile manufacturer (developer, etc.), vehicle dealership, repair shop, etc.
続いて、異音診断システム1による車両X等で発生した異音の診断手順について説明する。車両販売店等の作業者は、車両X等のユーザ等から異音の解消を依頼されると、当該ユーザ等から問診情報を聞き取った上で、異音の診断に必要な情報を取得すべく再現テストを実行する。再現テストの実行に際し、作業者は、携帯端末10を車両X等の電子制御装置に接続し、携帯端末10または当該携帯端末10に接続された外部マイクロフォンを車両X等の適所(例えば、車室またはエンジンコンパートメント等)に載置(固定)する。また、作業者は、異音診断支援アプリケーションを起動させ、車両X等のスタートスイッチをオンする。これに伴い、携帯端末10は、車両X等の車両識別番号あるいは車台番号といった情報を当該電子制御装置から取得する。更に、作業者は、表示部11に表示される録音開始ボタンをタップすると共に車道や試験台上で車両X等を走行(作動)させ、当該車両X等のユーザ等からの問診情報に基づいて異音が発生した走行状態を再現する。 Next, the procedure for diagnosing an abnormal noise generated in a vehicle X or the like using the abnormal noise diagnosis system 1 will be described. When a user of a vehicle X or the like requests the diagnosis of an abnormal noise, a worker at a vehicle dealership or the like listens to the user's medical history and then performs a reproduction test to obtain the information necessary to diagnose the abnormal noise. To perform the reproduction test, the worker connects the mobile terminal 10 to the electronic control device of the vehicle X or the like, and places (fixes) the mobile terminal 10 or an external microphone connected to the mobile terminal 10 in an appropriate location of the vehicle X or the like (e.g., the passenger compartment or engine compartment). The worker also launches the abnormal noise diagnosis support application and turns on the start switch of the vehicle X or the like. Accordingly, the mobile terminal 10 obtains information such as the vehicle identification number or chassis number of the vehicle X or the like from the electronic control device. The worker then taps the recording start button displayed on the display unit 11 and drives (operates) the vehicle X or the like on a roadway or test stand to reproduce the driving conditions under which the abnormal noise occurred based on the medical history information from the user of the vehicle X or the like.
車両X等が走行(作動)する間、携帯端末10の音取得部14は、車両X等から発せられる音の時間軸データを所定時間(微小時間)おきに取得して補助記憶装置Mに記憶させる。また、車両状態取得部15は、音取得部14による音の時間軸データの取得に同期して車両X等の電子制御装置から所定時間(微小時間)おきに問診情報に応じて作業者により指定された車両状態データを取得して補助記憶装置Mに記憶させる。作業者が表示部11に表示される録音停止ボタンをタップすると、音の時間軸データおよび車両状態データの取得が完了する。 While vehicle X or the like is traveling (operating), the sound acquisition unit 14 of the mobile terminal 10 acquires time axis data of sound emitted from vehicle X or the like at predetermined time intervals (micro-time intervals) and stores the data in the auxiliary storage device M. In addition, the vehicle state acquisition unit 15 acquires vehicle state data specified by the worker in accordance with the medical interview information from the electronic control device of vehicle X or the like at predetermined time intervals (micro-time intervals) in synchronization with the acquisition of the sound time axis data by the sound acquisition unit 14, and stores the data in the auxiliary storage device M. When the worker taps the recording stop button displayed on the display unit 11, the acquisition of the sound time axis data and vehicle state data is completed.
再現テストの終了後、演算処理部16は、音の時間軸データにSTFT(Short-Time Fourier Transform)を施して、時間と周波数と音圧との関係を示すスペクトログラム(音響スペクトログラム)を取得し、表示制御部18は、当該スペクトログラムを表示部11に表示させる。本実施形態において、スペクトログラムは、横軸を時間軸とし、縦軸を周波数軸とし、音圧レベルを色分けすることにより周波数ごとに時間と音圧レベルとの関係を示すカラーマップである。また、作業者は、表示部11で、スペクトログラムのうちの異音診断部21(サーバ20)により診断(解析)されるべき範囲(以下、「診断範囲」という。)を選択(指定)する。更に、作業者は、表示部11に表示される入力画面に問診情報を入力する。そして、作業者が表示部11に表示される情報送信ボタンをタップすると、携帯端末10の通信モジュール12から異音の診断に必要な情報がサーバ20へと送信される。本実施形態において、携帯端末10からサーバ20へと送信される情報は、音取得部14により取得された音の時間軸データと、車両状態取得部15により取得された車両状態データと、問診情報と、上記診断範囲を規定する情報とを含む。 After the reproduction test is completed, the calculation processing unit 16 performs a Short-Time Fourier Transform (STFT) on the sound time-axis data to obtain a spectrogram (acoustic spectrogram) showing the relationship between time, frequency, and sound pressure. The display control unit 18 then displays the spectrogram on the display unit 11. In this embodiment, the spectrogram is a color map with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing frequency, and color-codes sound pressure levels to show the relationship between time and sound pressure level for each frequency. The operator also selects (specifies) on the display unit 11 the range of the spectrogram to be diagnosed (analyzed) by the abnormal sound diagnosis unit 21 (server 20) (hereinafter referred to as the "diagnosis range"). The operator then enters medical interview information into the input screen displayed on the display unit 11. When the operator taps the information transmission button displayed on the display unit 11, the information necessary for diagnosing the abnormal sound is transmitted from the communication module 12 of the mobile terminal 10 to the server 20. In this embodiment, the information sent from the mobile terminal 10 to the server 20 includes time axis data of the sound acquired by the sound acquisition unit 14, vehicle condition data acquired by the vehicle condition acquisition unit 15, medical interview information, and information defining the above-mentioned diagnostic range.
図2は、携帯端末10からの情報の受信に応じて、サーバ20により実行される一連の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、サーバ20の異音診断部21は、携帯端末10からの音の時間軸データ、車両状態データ、問診情報および診断範囲を規定する情報を取得し(S100)、問診情報に含まれる車両識別番号等から対象車両に手動変速機MTが搭載されているか否かを判定する(S110)。対象車両が手動変速機MTを搭載した車両である場合(S110:YES)、異音診断部21は、問診情報に含まれる車両Xの運転状態に基づいて、異音がクラッチCの半係合中(半クラッチ中)に発生したか否かを判定する(S120)。異音がクラッチCの半係合中に発生している場合(S120:YES)、異音診断部21は、ステップS100にて取得した音の時間軸データからクラッチCの半係合中に発生した異音の周波数fcを取得する(S130)。ステップS130において、異音診断部21は、予め定められた手順に従って作業者により選択された診断範囲における特徴的な周波数を抽出し、抽出した周波数を異音の周波数fcとする。 2 is a flowchart showing a series of processes executed by the server 20 in response to receiving information from the mobile device 10. As shown in the figure, the abnormal sound diagnosis unit 21 of the server 20 acquires sound time axis data, vehicle condition data, medical history information, and information defining the diagnosis range from the mobile device 10 (S100). The abnormal sound diagnosis unit 21 then determines whether the target vehicle is equipped with a manual transmission MT based on the vehicle identification number, etc., included in the medical history information (S110). If the target vehicle is equipped with a manual transmission MT (S110: YES), the abnormal sound diagnosis unit 21 determines whether the abnormal sound occurred while the clutch C was partially engaged (half-clutch engaged) based on the operating state of the vehicle X included in the medical history information (S120). If the abnormal sound occurred while the clutch C was partially engaged (S120: YES), the abnormal sound diagnosis unit 21 acquires the frequency fc of the abnormal sound generated while the clutch C was partially engaged from the sound time axis data acquired in step S100 (S130). In step S130, the abnormal sound diagnosis unit 21 extracts characteristic frequencies in the diagnosis range selected by the operator according to a predetermined procedure, and sets the extracted frequencies as the frequency fc of the abnormal sound.
次いで、異音診断部21は、ステップS100にて取得した車両状態データから、作業者により選択された診断範囲における車両Xの車速V(km/h)、加速度a(m/s2)、路面勾配θ(deg)および手動変速機MTのギヤ段を取得し、次式(1)から得られる異音の発生時にクラッチCにより伝達されるトルクTの上記診断範囲における平均値であるクラッチ伝達トルクTcを算出する(S140)。式(1)において、“M”は、車両Xの重量(kg)であり、“G”は、重力加速度であり、“Ffrict”は、予め定められた車速Vの関数から得られる走行抵抗であり、“r”は、タイヤ半径(m)であり、“itotal”は、クラッチCの半係合時における手動変速機MTのギヤ段のギヤ比とディファレンシャルギヤにおけるファイナルギヤ比との積値である。また、重量M、走行抵抗Ffrictを導出するための関数およびタイヤ半径rは、記憶装置22または他のサーバーに格納された車両情報データベースから車両識別番号等に対応したものが取得される。 Next, the abnormal sound diagnosis unit 21 obtains the vehicle speed V (km/h), acceleration a (m/ s2 ), road surface gradient θ (deg), and gear position of the manual transmission MT of the vehicle X within the diagnosis range selected by the operator from the vehicle condition data obtained in step S100, and calculates the clutch transmission torque Tc, which is the average value within the diagnosis range of the torque T transmitted by the clutch C when an abnormal sound is generated, obtained from the following equation (1) (S140). In equation (1), "M" is the weight (kg) of the vehicle X, "G" is the acceleration due to gravity, "Ffrict" is the running resistance obtained from a predetermined function of the vehicle speed V, "r" is the tire radius (m), and "itotal" is the product of the gear ratio of the gear position of the manual transmission MT when the clutch C is partially engaged and the final gear ratio of the differential gear. Furthermore, the weight M, the function for deriving the running resistance Ffrict, and the tire radius r are obtained from the vehicle information database stored in the storage device 22 or another server, and correspond to the vehicle identification number, etc.
T=(M・a+M・G・sinθ+Ffrict)×r/itotal…(1) T=(M・a+M・G・sinθ+Ffrict)×r/itotal…(1)
更に、異音診断部21は、問診情報に含まれる車両識別番号等に基づいて、上記車両情報データベースから車両Xに搭載されたクラッチCの型式および手動変速機MTの型式を取得し、クラッチC(の型式)および手動変速機MT(の型式)の組み合わせに対応した異音発生条件を記憶装置22から読み出す(S150)。ここで、本発明者は、手動変速機MTを含む車両XでクラッチCの半係合中に発生する異音について鋭意研究を行い、その結果、クラッチCの半係合中に当該クラッチCの摩擦板(構成部材)と手動変速機MTの入力シャフト(構成部材)との共振に起因して発生する異音の周波数と、当該異音の発生時にクラッチCにより伝達されるトルクとは、図3に示すように、クラッチCおよび手動変速機MTの組み合わせごとに定まる周波数範囲およびトルク範囲(図中破線参照)に含まれることを見出した。これを踏まえて、本実施形態では、クラッチCおよび手動変速機MTの複数の組み合わせごとに、クラッチCの摩擦板と手動変速機MTの入力シャフトとの共振に起因して発生する異音の周波数範囲およびトルク範囲を規定する異音発生条件が予め実験・解析を経て定められ、サーバ20の記憶装置22(異音データベース)に記憶されている。 Furthermore, the abnormal noise diagnosis unit 21 obtains the model of the clutch C and the model of the manual transmission MT installed in the vehicle X from the vehicle information database based on the vehicle identification number, etc., included in the medical interview information, and reads the abnormal noise occurrence conditions corresponding to the combination of the clutch C (model) and the manual transmission MT (model) from the storage device 22 (S150). The inventor conducted extensive research into abnormal noise that occurs when the clutch C is partially engaged in a vehicle X including a manual transmission MT, and as a result, found that the frequency of the abnormal noise generated due to resonance between the friction plate (component) of the clutch C and the input shaft (component) of the manual transmission MT when the clutch C is partially engaged, and the torque transmitted by the clutch C when the abnormal noise occurs, fall within a frequency range and torque range (see dashed lines in the figure) determined for each combination of the clutch C and the manual transmission MT, as shown in Figure 3. Based on this, in this embodiment, for each of a plurality of combinations of clutch C and manual transmission MT, abnormal noise occurrence conditions that define the frequency range and torque range of abnormal noise caused by resonance between the friction plates of the clutch C and the input shaft of the manual transmission MT are determined in advance through experiments and analysis, and are stored in the storage device 22 (abnormal noise database) of the server 20.
そして、異音診断部21は、ステップS130にて取得した異音の周波数fcがクラッチCおよび手動変速機MTの組み合わせに対応した異音発生条件における周波数範囲に含まれ、かつステップS140に算出したクラッチ伝達トルクTcがクラッチCおよび手動変速機MTの組み合わせに対応した異音発生条件におけるトルク範囲に含まれるか否かを判定する(S160)。周波数fcが当該異音発生条件における周波数範囲に含まれ、かつクラッチ伝達トルクTcが当該異音発生条件におけるトルク範囲に含まれる場合(S160:YES)、異音診断部21は、車両Xで発生した異音がクラッチCの半係合中に当該クラッチCの摩擦板と手動変速機MTの入力シャフトとの共振に起因して発生したものであると診断(判定)する(S170)。一方、対象車両が手動変速機MTを搭載していない場合(S110:NO)、異音がクラッチCの半係合中に発生していない場合(S120:NO)、および周波数fcとクラッチ伝達トルクTcとの少なくとも何れか一方が異音発生条件における周波数範囲またはトルク範囲に含まれていない場合(S160:NO)、異音診断部21は、ステップS100にて取得した情報に基づいて上記ニューラルネットワークにより車両X等で発生した異音の原因等を診断する(S115)。 The abnormal sound diagnosis unit 21 then determines whether the abnormal sound frequency fc obtained in step S130 is within the frequency range of the abnormal sound generation conditions corresponding to the combination of the clutch C and the manual transmission MT, and whether the clutch transmission torque Tc calculated in step S140 is within the torque range of the abnormal sound generation conditions corresponding to the combination of the clutch C and the manual transmission MT (S160). If the frequency fc is within the frequency range of the abnormal sound generation conditions and the clutch transmission torque Tc is within the torque range of the abnormal sound generation conditions (S160: YES), the abnormal sound diagnosis unit 21 diagnoses (determines) that the abnormal sound generated in the vehicle X is caused by resonance between the friction plates of the clutch C and the input shaft of the manual transmission MT while the clutch C is partially engaged (S170). On the other hand, if the target vehicle is not equipped with a manual transmission MT (S110: NO), if the abnormal noise does not occur while the clutch C is partially engaged (S120: NO), or if at least one of the frequency fc and the clutch transmission torque Tc is not within the frequency range or torque range for the abnormal noise occurrence conditions (S160: NO), the abnormal noise diagnosis unit 21 will diagnose the cause of the abnormal noise occurring in vehicle X, etc. using the neural network based on the information acquired in step S100 (S115).
ステップS170またはステップS115の処理の後、異音診断部21は、異音名、異音の発生源となった部品、異音の原因、および記憶装置22から読み出された当該異音を解消するための対策等を含む診断結果を作成する(S180)。更に、異音診断部21は、ステップS180にて作成した診断結果を携帯端末10に送信し(S190)、図2における一連の処理を終了させる。サーバ20からの診断結果が携帯端末10により受信されると、表示部11に当該診断結果が表示される。これにより、作業者は、サーバ20からの診断結果を車両X等のユーザ等に的確に説明して速やかに異音対策を進めていくことができる。 After processing step S170 or step S115, the abnormal sound diagnosis unit 21 creates a diagnosis result that includes the name of the abnormal sound, the part that is the source of the abnormal sound, the cause of the abnormal sound, and measures to eliminate the abnormal sound that are read from the storage device 22 (S180). Furthermore, the abnormal sound diagnosis unit 21 sends the diagnosis result created in step S180 to the mobile device 10 (S190), ending the series of processes in FIG. 2. When the diagnosis result from the server 20 is received by the mobile device 10, the diagnosis result is displayed on the display unit 11. This allows the worker to accurately explain the diagnosis result from the server 20 to the user of vehicle X, etc., and promptly proceed with measures to address the abnormal sound.
以上説明したように、異音診断システム1における異音診断装置としてのサーバ20は、クラッチCの半係合中(半クラッチ中)に発生した異音の周波数fcがクラッチCおよび手動変速機MTの組み合わせに対応した周波数範囲に含まれ、かつ当該異音の発生時にクラッチCにより伝達されるクラッチ伝達トルクTcとが、クラッチCおよび手動変速機MTの当該組み合わせに対応したトルク範囲に含まれる場合、クラッチCの構成部材と手動変速機MTの構成部材との共振に起因した異音がクラッチCの半係合中に発生したと診断する(S100-S170)。これにより、内燃機関EGと手動変速機MTとの間のクラッチCの半係合中に発生した異音が、クラッチCの構成部材と手動変速機MTの構成部材との共振に起因したものであるか否かを精度よく判別可能になる。 As explained above, the server 20, which serves as the abnormal sound diagnosis device in the abnormal sound diagnosis system 1, diagnoses that abnormal sound caused by resonance between components of the clutch C and the manual transmission MT has occurred while the clutch C is partially engaged (during partial clutch engagement) if the frequency fc of the abnormal sound generated while the clutch C is partially engaged falls within the frequency range corresponding to the combination of the clutch C and the manual transmission MT, and the clutch transmission torque Tc transmitted by the clutch C at the time the abnormal sound is generated falls within the torque range corresponding to the combination of the clutch C and the manual transmission MT (S100-S170). This makes it possible to accurately determine whether abnormal sound generated while the clutch C between the internal combustion engine EG and the manual transmission MT is partially engaged is caused by resonance between components of the clutch C and the manual transmission MT.
また、サーバ20は、クラッチCの構成部材と手動変速機MTの構成部材との共振に起因した異音がクラッチCの半係合中に発生していないと診断された際に、与えられた情報に基づいて異音の原因を診断するように機械学習により構築された異音診断部21を含む。これにより、サーバ20ひいては当該サーバ20を含む異音診断システム1の汎用性をより向上させることができる。なお、携帯端末10にインストールされる異音診断支援アプリケーションは、タブレット端末やパーソナルコンピュータ等にインストールされてもよく、当該タブレット端末等が携帯端末10の代わりに使用されてもよい。また、上記異音診断部21の機能の一部を携帯端末10に持たせてもよく、異音診断システム1が、パーソナルコンピュータ等の単一の情報処理装置により構成されてもよい。 The server 20 also includes an abnormal sound diagnosis unit 21 that is constructed using machine learning to diagnose the cause of the abnormal sound based on provided information when it is determined that the abnormal sound caused by resonance between components of the clutch C and components of the manual transmission MT is not occurring while the clutch C is partially engaged. This further improves the versatility of the server 20 and, ultimately, the abnormal sound diagnosis system 1 that includes the server 20. The abnormal sound diagnosis support application installed on the mobile terminal 10 may also be installed on a tablet terminal or personal computer, and the tablet terminal may be used in place of the mobile terminal 10. Furthermore, some of the functions of the abnormal sound diagnosis unit 21 may be provided on the mobile terminal 10, and the abnormal sound diagnosis system 1 may be configured as a single information processing device such as a personal computer.
本開示の発明は、手動変速機を含む車両で発生する異音の診断に極めて有用である。 The disclosed invention is extremely useful for diagnosing abnormal noises occurring in vehicles that include manual transmissions.
1 異音診断システム、10 携帯端末、20 サーバ(異音診断装置)、21 異音診断部、C クラッチ、EG 内燃機関、MT 手動変速機、X 車両。 1 Abnormal sound diagnosis system, 10 Mobile terminal, 20 Server (abnormal sound diagnosis device), 21 Abnormal sound diagnosis unit, C Clutch, EG Internal combustion engine, MT Manual transmission, X Vehicle.
Claims (1)
前記クラッチの半係合中に発生した異音の周波数が前記クラッチおよび前記手動変速機の組み合わせに対応した予め定められた周波数範囲に含まれ、かつ前記異音の発生時に前記クラッチにより伝達されるクラッチ伝達トルクが、前記クラッチおよび前記手動変速機の前記組み合わせに対応した予め定められたトルク範囲に含まれる場合、前記クラッチの構成部材と前記手動変速機の構成部材との共振に起因した異音が前記クラッチの前記半係合中に発生したと診断する異音診断装置。 An abnormal noise diagnosis device for diagnosing an abnormal noise generated in a vehicle including an internal combustion engine, a clutch, and a manual transmission connected to the internal combustion engine via the clutch,
An abnormal noise diagnosis device that diagnoses that abnormal noise caused by resonance between components of the clutch and components of the manual transmission has occurred while the clutch is partially engaged, if the frequency of the abnormal noise occurred while the clutch is partially engaged is within a predetermined frequency range corresponding to the combination of the clutch and the manual transmission, and if the clutch transmission torque transmitted by the clutch when the abnormal noise occurred is within a predetermined torque range corresponding to the combination of the clutch and the manual transmission.
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