(57)【要約】  本発明の故障診断システム１は第１の故障診断装置３と第２の故障診断装置５を備え、第１の故障診断装置３は、バッテリー２の電圧値を同期信号に応じて取得し、この電圧値と同期信号とを送信する。また、第２の故障診断装置５は、受信した同期信号に応じてインバータ４の電圧値を取得し、受信した同期信号に基づいてバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値の取得タイミングを一致させ、これらの電圧値同士を比較して故障を診断する。
2014013826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムであって、
前記第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得する第１の状態量取得部と、前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを送信する第１の通信部とを備えた第１の故障診断装置と、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを受信する第２の通信部と、前記第２の通信部で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得部と、前記第２の通信部で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断部とを備えた第２の故障診断装置と
を含むことを特徴とする故障診断システム。
【請求項２】
前記第１の装置は、前記第１の状態量を取得してから前記通信線を介して通信するまでの時間が、前記第２の装置よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の故障診断システム。
【請求項３】
前記比較診断部は、前記第１の状態量と前記第２の状態量の両方を取得したタイミングで比較して故障を診断することを特徴とする請求項１または２に記載の故障診断システム。
【請求項４】
前記比較診断部は、前記第２の通信部で受信した同期信号が更新されたタイミングで前記第１の状態量と前記第２の状態量を比較して故障を診断することを特徴とする請求項１または２に記載の故障診断システム。
【請求項５】
前記第１の故障診断装置は、前記第１の状態量の異常を検出することによって前記第１の装置の故障を診断する故障診断部をさらに備え、
前記比較診断部は、前記故障診断部の診断結果に応じて比較診断を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の故障診断システム。
【請求項６】
前記故障診断部は診断結果を示す診断結果信号を出力し、前記比較診断部は前記診断結果信号によって正常でない診断結果を受信した場合には比較診断を中止することを特徴とする請求項５に記載の故障診断システム。
【請求項７】
前記故障診断部は診断結果が正常でない場合に前記第１の状態量を無効値に変更し、前記比較診断部は前記第１の状態量が無効値である場合に比較診断を中止することを特徴とする請求項５に記載の故障診断システム。
【請求項８】
前記故障診断部は診断結果が正常でない場合に前記同期信号の更新を停止し、前記比較診断部は前記第２の通信部で受信した同期信号が予め設定された指定周期範囲外で更新された場合には比較診断を中止することを特徴とする請求項５に記載の故障診断システム。
【請求項９】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムの故障診断装置であって、
前記第１の装置で同期信号に応じて取得された前記第１の装置の状態を示す第１の状態量と前記同期信号とを受信する通信部と、
前記通信部で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得部と、
前記通信部で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断部と
を備えたことを特徴とする故障診断装置。
【請求項１０】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムの故障診断方法であって、
前記第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得し、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを前記第２の装置へ送信し、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを前記第２の装置で受信し、
前記受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得し、
前記受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する
ことを特徴とする故障診断方法。
【請求項１１】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムであって、
前記第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得する第１の状態量取得手段と、前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを送信する第１の通信手段とを備えた第１の故障診断装置と、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを受信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得手段と、前記第２の通信手段で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断手段とを備えた第２の故障診断装置と
を含むことを特徴とする故障診断システム。
【請求項１２】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムの故障診断装置であって、
前記第１の装置で同期信号に応じて取得された前記第１の装置の状態を示す第１の状態量と前記同期信号とを受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得手段と、
前記通信手段で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断手段と
を備えたことを特徴とする故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信線によって接続された２つの装置における故障を診断する故障診断システム、故障診断装置及び故障診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の端子間で電力を送電する送電線の異常を検出するための技術が開示されている。この特許文献１では、複数の端子が送電線に流れる電流をサンプリング同期信号に基づいて一定周期でサンプリングして検出し、検出した電流値を複数の端子間で送受信し合って比較することで送電線の事故部位を特定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８８９２０号公報
【発明の概要】
【０００４】
上述した従来の装置では、各端子がサンプリング同期信号を用いることによって電流値を検出するタイミングが同じになるようにしている。しかしながら、検出した電流値を送受信するまでの時間に各端子でばらつきがあると、異なるタイミングで検出した電流値を比較してしまう場合があった。例えば、検出した電流値を送信するまでに時間がかかると、その電流値を受信した別の端子では最新のサンプリングタイミングで検出した電流値と前回のサンプリングタイミングで検出した電流値とを比較してしまうことになる。
【０００５】
したがって、各端子で送受信するまでの時間にばらつきがあると、異なるタイミングで検出したデータを比較してしまうことになり、正確な異常判断ができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて提案されたものであり、同一のタイミングで検出したデータ同士を比較して正確に故障を診断することのできる故障診断システム、故障診断装置及び故障診断方法を提供することを目的とする。
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、第１の故障診断装置が第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得し、通信線を介して第１の状態量と同期信号を第２の装置へ送信する。一方、第２の故障診断装置では、通信線を介して第１の状態量と同期信号を受信し、受信した同期信号に応じて第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する。そして、受信した同期信号に基づいて第１の状態量と第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している第１の状態量と第２の状態量とを比較して故障を診断することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る故障診断システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る故障診断システムを構成する第１及び第２の故障診断装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る故障診断システムによる故障診断処理の手順を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る故障診断処理におけるバッテリー及びインバータの電圧値と同期信号との間の関係を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る故障診断処理におけるバッテリー及びインバータの電圧値と同期信号との間の関係を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る故障診断システムを構成する第１及び第２の故障診断装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る故障診断処理におけるバッテリー及びインバータの電圧値と同期信号との間の関係を説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る故障診断処理におけるバッテリー及びインバータの電圧値と同期信号との間の関係を説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の第５実施形態に係る故障診断処理におけるバッテリー及びインバータの電圧値と同期信号との間の関係を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る故障診断処理における比較診断の実施の有無を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６実施形態に係る故障診断システムを構成する第１及び第２の故障診断装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の第１〜第６実施形態を説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
［故障診断システムの構成］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る故障診断システムの構成を説明する。図１に示すように、本実施形態に係る故障診断システム１は、第１の装置に相当するバッテリー２に設置された第１の故障診断装置３と、第２の装置に相当するインバータ４に設置された第２の故障診断装置５とを含んでいる。
【００１１】
本実施形態では、車両に搭載されたモータ６を駆動するためのシステムに、故障診断システム１を適用した場合を一例として示している。本実施形態に係る故障診断システム１では、バッテリー２から直流電力線を介してインバータ４へ直流で電力を供給し、インバータ４で３相の交流電力に変換して３相交流電力線を介してモータ６を駆動している。また、第１の故障診断装置３と第２の故障診断装置５との間の通信は、車両に搭載されているＣＡＮ信号線７を介して行われる。ただし、本発明に係る故障診断システム１は、その他のシステムに適用することも可能であり、通信線によって接続された２つの装置があれば設置することは可能である。
【００１２】
次に、図２を参照して本実施形態に係る第１及び第２の故障診断装置３、５の構成を説明する。図２に示すように、本実施形態に係る第１の故障診断装置３は、バッテリー２の状態を示す第１の状態量として電圧センサ２１から電圧値を取得する第１の電圧取得部（第１の状態量取得部）３１と、ＣＡＮ信号線７を介して通信する第１の通信部３２とを備えている。
【００１３】
また、第２の故障診断装置５は、ＣＡＮ信号線７を介して通信する第２の通信部５１と、インバータ４の状態を示す第２の状態量として電圧センサ４１から電圧値を取得する第２の電圧取得部（第２の状態量取得部）５２と、バッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを比較して故障を診断する比較診断部５３とを備えている。尚、第１及び第２の状態量としては、電圧だけでなく電流やその他の値であってもよい。
【００１４】
ここで、第１及び第２の故障診断装置３、５は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器から構成されている。そして、特定のプログラムを実行することにより第１及び第２の電圧取得部３１、５２、第１及び第２の通信部３２、５１、比較診断部５３として動作する。
【００１５】
第１の電圧取得部３１は、同期信号を生成しており、この同期信号が更新されたタイミングで電圧センサ２１から電圧値を取得する。その後、取得した電圧値を同期信号とともに第１の通信部３２へ送信する。
【００１６】
第１の通信部３２は、第１の電圧取得部３１から受信した電圧値と同期信号を、ＣＡＮ信号線７を介して第２の故障診断装置５へ送信する。
【００１７】
第２の通信部５１は、ＣＡＮ信号線７を介して第１の故障診断装置３からバッテリー２の電圧値と同期信号とを受信し、これらを比較診断部５３へ送信するとともに同期信号を第２の電圧取得部５２へ送信する。
【００１８】
第２の電圧取得部５２は、第２の通信部５１で受信した同期信号が更新されたタイミングで電圧センサ４１から電圧値を取得する。その後、取得した電圧値を比較診断部５３へ送信する。
【００１９】
比較診断部５３は、第２の通信部５１からバッテリー２の電圧値と同期信号とを受信し、第２の電圧取得部５２からインバータ４の電圧値を受信する。そして、同期信号に基づいてバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している電圧値同士を比較して故障を診断する。
【００２０】
尚、本実施形態では、第１の故障診断装置３をバッテリー２に設置し、第２の故障診断装置５をインバータ４に設置しているが、逆に設置してもよい。ただし、電圧値を取得してから送信するまでの時間が長くなる装置側に第１の故障診断装置３を設置することが好ましい。ここで、バッテリー２において電圧値を取得してから送信するまでの時間が長くなる場合としては、ＣＡＮによる通信においてバッテリー２の優先度がインバータ４よりも低い場合や処理時間がバッテリー２のほうが長い場合などがある。
【００２１】
このように電圧値を取得してから送信するまでの時間が長くなる装置側に第１の故障診断装置３を設置することにより、送信するまでの時間が長くなる装置側から電圧値を送信することになる。したがって、第２の故障診断装置５では電圧値を受信するのと同時に比較診断を行うことができ、比較診断を行う周期に余裕をもたせる必要が無く、故障診断を最短周期で繰り返し実施することが可能となる。
【００２２】
［故障診断処理の手順］
次に、図３のタイミングチャートを用いて、本実施形態に係る故障診断システム１による故障診断処理の手順を説明する。
【００２３】
まず、ステップＳ１０１において第１の電圧取得部３１は、同期信号が更新されたタイミングで電圧センサ２１からバッテリー２の電圧値を取得する。尚、第１の電圧取得部３１が電圧センサ２１からバッテリー２の電圧値を取得した時に、取得したバッテリー２の電圧値を第１の故障診断装置３内で故障診断以外の処理に用いるなどして、取得したバッテリー２の電圧値を第１の故障診断装置３が直ちに送信できない場合もある。
【００２４】
このように第１の故障診断装置３が、取得したバッテリー２の電圧値を直ちに送信できない場合には、第１の電圧取得部３１に、取得したバッテリー２の電圧値を所定期間(例えば、制御周期の１周期分)だけ保持する機能を具備させる。
【００２５】
次に、ステップＳ１０２では、第１の電圧取得部３１が、取得したバッテリー２の電圧値と同期信号を第１の通信部３２へ送信する。
【００２６】
この後、ステップＳ１０３において第１の通信部３２が、バッテリー２の電圧値と同期信号を、ＣＡＮ信号線７を介して送信し、受信した第２の通信部５１はステップＳ１０４においてバッテリー２の電圧値と同期信号を比較診断部５３へ送信する。さらに、第２の通信部５１はステップＳ１０５において同期信号を第２の電圧取得部５２へ送信する。
【００２７】
次に、同期信号を受信した第２の電圧取得部５２は、ステップＳ１０６において同期信号が更新されたタイミングで電圧センサ４１からインバータ４の電圧値を取得し、ステップＳ１０７においてインバータ４の電圧値を比較診断部５３へ送信する。尚、第１の電圧取得部３１に、取得したバッテリー２の電圧値を所定期間だけ保持する機能を具備させた場合には、第２の電圧取得部５２も電圧センサ４１から取得するインバータ４の電圧値を所定期間（第１の電圧取得部３１の保持する所定期間と同じ時間とする）だけ保持する機能を具備させて、バッテリー２側で電圧値を取得するタイミングとインバータ４側で電圧値を取得するタイミングを合わせるようにする。
【００２８】
こうしてバッテリー２及びインバータ４の電圧値と同期信号を受信した比較診断部５３は、ステップＳ１０８においてバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを比較して故障の診断を行う。
【００２９】
ここで、図４を参照して、上述した故障診断処理におけるバッテリー２及びインバータ４の電圧値と同期信号との間の関係を説明する。図４に示すように、時刻ｔ０においてバッテリー２側で同期信号が更新されると、この同期信号の下降タイミングＸ０において第１の電圧取得部３１がバッテリー２の電圧値ＶＢとしてＶ０を取得する。
【００３０】
その後、バッテリー２の電圧値ＶＢと同期信号はＣＡＮ信号線７を介してインバータ４の第２の通信部５１へ送信され、第２の通信部５１はバッテリー２の電圧値ＶＢと同期信号を比較診断部５３に送信し、同期信号を第２の電圧取得部５２へ送信する。そして、同期信号を受信した第２の電圧取得部５２で時刻ｔ１に同期信号が更新されると、インバータ側の同期信号の下降タイミングＸ０において第２の電圧取得部５２がインバータ４の電圧値ＶＩとしてＶ０を取得する。
【００３１】
また、比較診断部５３では時刻ｔ１とほぼ同時に第２の通信部５１から送信されたバッテリー２の電圧値Ｖ０と同期信号を受信している。
【００３２】
そして、時刻ｔ１の直後に第２の電圧取得部５２から比較診断部５３へインバータ４の電圧値Ｖ０が送信されるので、比較診断部５３はインバータ４の電圧値を受信したタイミングで、バッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを比較して診断を行う。
【００３３】
具体的に説明すると、比較診断部５３は、まず同期信号を参照することによってバッテリー２の電圧値を取得したタイミングとインバータ４の電圧値を取得したタイミングとを一致させる。例えば、バッテリー２の電圧値Ｖ０は、同期信号を参照することによって同期信号のタイミングＸ０で取得した電圧値であることが分かる。同様に、インバータ４の電圧値Ｖ０は、同期信号を参照することによって同期信号のタイミングＸ０で取得した電圧値であることが分かる。
【００３４】
そこで、比較診断部５３は、同期信号のタイミングＸ０で取得した電圧値同士を比較することによって電圧値を取得したタイミングを一致させ、これらの電圧値を比較して等しければ故障していないと判定し、相違していれば故障していると判定する。
【００３５】
そして、時刻ｔ２になると電圧値はすでにＶ１に変化しており、再びバッテリー２側で同期信号が更新されるので、第１の電圧取得部３１がバッテリー２の電圧値ＶＢとしてＶ１を取得し、これ以後は上述した処理を繰り返し行う。
【００３６】
このようにして故障診断が行われると、本実施形態に係る故障診断システム１による故障診断処理は終了する。
【００３７】
［第１実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る故障診断システム１では、バッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを比較する際に、同期信号に基づいて各電圧値の取得タイミングを一致させ、取得タイミングの一致する電圧値を比較して故障を診断する。これにより、同一のタイミングで取得した電圧値同士を比較することができるので、正確に故障を診断することができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る故障診断システム１では、第１の装置であるバッテリー２は、電圧値を取得してからＣＡＮ信号線７を介して通信するまでの時間が第２の装置であるインバータ４よりも長くなっている。これにより、比較診断部５３は比較診断を行う周期に余裕をもたせる必要が無く、故障診断を最短周期で繰り返し実施することが可能となる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る故障診断システム１によれば、比較診断部５３がバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値の両方を取得したタイミングで比較を行うので、電圧値を取得してから比較診断を行うまでの無駄な時間を最小にすることが可能となる。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る故障診断システムについて説明する。ただし、本実施形態では、第１実施形態と比較して比較診断部５３における処理だけが相違しているので、その相違点についてのみ説明する。
【００４１】
第１実施形態の比較診断部５３ではインバータ４の電圧値を受信したタイミングで比較診断を行うようにしていたが、本実施形態では図５に示すようにバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを取得した後、インバータ４側において同期信号が更新されたタイミングでバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを比較して診断を行うようにしている。
【００４２】
例えば、本実施形態に係る比較診断部５３では、図５に示すように時刻ｔ１の前後にバッテリー２の電圧値とインバータ４の電圧値とを受信すると、その後インバータ４側の同期信号が更新された時刻ｔ３において電圧値の比較及び故障の診断を行うようにしている。
【００４３】
［第２実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る故障診断システムでは、同期信号が更新されたタイミングで比較を行う。これにより、比較診断部５３は電圧値を受信するタイミングをモニタすることなく比較診断を実行することが可能となり、プログラムを簡素化することができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る故障診断システムについて説明する。
【００４５】
［故障診断システムの構成］
図６は本実施形態に係る第１及び第２の故障診断装置３、５の構成を示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態に係る第１の故障診断装置３は、バッテリー２の電圧値の異常を検出することによってバッテリー２の故障を診断する故障診断部６１をさらに備えたことが第１実施形態と相違している。
【００４６】
故障診断部６１は、第１の電圧取得部３１で取得したバッテリー２の電圧値が正常範囲内であるか否かを判定してバッテリー２の状態が正常であるか否かを診断する。そして、この診断結果を示す診断結果信号を出力し、第１の通信部３２によってＣＡＮ信号線７を介して第２の故障診断装置５へ送信する。その後、診断結果信号を受信した比較診断部５３は診断結果信号によって正常でない診断結果を受信した場合には比較診断を中止する。
【００４７】
次に、図７を参照して本実施形態に係る故障診断処理におけるバッテリー２及びインバータ４の電圧値と同期信号との間の関係を説明する。
【００４８】
まず、故障診断部６１は第１の電圧取得部３１からバッテリー２の電圧値を受信すると、バッテリー２の電圧値が正常範囲内であるか否かを判定し、異常を検出した場合には診断結果信号を更新して異常または異常の可能性ありを示す信号を出力する。そして、この診断結果信号が比較診断部５３に送信されると、図７に示すように時刻ｔ６において診断結果信号が更新されて異常または異常の可能性ありを示す値に更新される。すると、それに伴って比較診断部５３は、時刻ｔ３においてインバータ側の同期信号が更新されたタイミングで通常は比較診断を実行するが、診断結果信号が異常または異常の可能性ありを示しているので比較診断を中止する。その後、診断結果信号が正常に復帰したときには、比較診断部５３は比較診断を再開する。ただし、比較診断を中止している間も、第１及び第２の電圧取得部３１、５１による電圧の取得は継続して実施されている。
【００４９】
尚、第１実施形態で説明したようにバッテリー２とインバータ４の電圧値を受信したタイミングで比較診断を行う場合についても診断結果信号が異常または異常の可能性ありを示している場合には比較診断を中止する。
【００５０】
［第３実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る故障診断システムでは、バッテリー２の電圧値の異常を検出することによってバッテリー２の故障を診断する故障診断部６１をさらに備え、この診断結果に応じて比較診断部５３が比較診断を行う。これにより、バッテリー２の信頼性が確保されていない状況では比較診断を中止することができ、バッテリー２の故障による誤診断を防止することができる。
【００５１】
また、本実施形態に係る故障診断システムでは、故障診断部６１が診断結果を示す診断結果信号を出力して診断結果信号が正常でない場合には比較診断部５３が比較診断を中止する。これにより、電圧値や同期信号とは別に専用の信号を送信してバッテリー２の故障を検出すると即座に比較診断を中止することが可能となる。
【００５２】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る故障診断システムについて説明する。ただし、本実施形態では、故障診断システムの構成は第３実施形態と同一なので詳細な説明は省略する。
【００５３】
第３実施形態では、故障診断部６１がバッテリー２の電圧値の異常を検出すると診断結果信号を出力していたが、本実施形態では故障診断部６１が異常を検出すると、バッテリー２の電圧値を無効値に変更する。通常、バッテリー２の電圧値は３８０〜４２０Ｖであるが、故障診断部６１はこの範囲を大きく超える無効値、例えば０Ｖや８００Ｖの値にバッテリー２の電圧値を変更する。そして、変更されたバッテリー２の電圧値は同期信号とともに比較診断部５３へ送信される。
【００５４】
例えば、図８に示すように、故障診断部６１が異常を検出すると、第１の電圧取得部３１で取得したバッテリー２の電圧値を無効値に変更する。図８では無効値として通常の値よりも大きな値に変更した場合を例示している。
【００５５】
そして、比較診断部５３では、受信したバッテリー２の電圧値が時刻ｔ７において無効値になると、比較診断を中止する。例えば、図８では時刻ｔ５にインバータ側の同期信号が更新されたタイミングで比較診断を実施する予定であったが、バッテリー２の電圧値が無効値なので比較診断部５３は比較診断を中止する。その後、バッテリー２の電圧値が正常に復帰したときには、比較診断部５３は比較診断を再開する。
【００５６】
［第４実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る故障診断システムでは、故障診断部６１による診断結果が正常でない場合にバッテリー２の電圧値を無効値に変更する。これにより、故障の診断結果を送信するために新たな信号を追加することなく、バッテリー２の故障による誤診断を防止することができる。
【００５７】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る故障診断システムについて説明する。ただし、本実施形態では、故障診断システムの構成は第３実施形態と同一なので詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施形態では、故障診断部６１がバッテリー２の電圧値に異常を検出すると、同期信号の更新を停止し、更新が停止した状態の同期信号を第１の通信部３２へ送信する。
【００５９】
例えば、図９に示すように、故障診断部６１が異常を検出すると、時刻ｔ２における同期信号の更新を停止するように同期信号を変更して第１の通信部３２へ送信する。ただし、第１の電圧取得部３１で同期信号を生成する際には、同期信号は通常通り更新されているので、バッテリー２の電圧値は取得されている。一方、第２の電圧取得部５２では、受信した同期信号が時刻ｔ３において更新されないので、インバータ４の電圧値は取得しない。そして、比較診断部５３では、時刻ｔ３に同期信号が更新されないので、比較診断を中止する。
【００６０】
さらに、比較診断部５３は、同期信号が予め設定された指定周期範囲外で更新された場合にも比較診断を中止する。例えば、図１０（ａ）に示すように時刻ｔ１０では同期信号が指定周期範囲内で更新されたので比較診断を実施するが、時刻ｔ１１では指定周期範囲未満の短い周期で同期信号が更新されたので比較診断を中止する。また、時刻ｔ１２では指定周期範囲よりも長い周期で同期信号が更新されているので、この場合も比較診断を中止する。その後、時刻ｔ１３において指定周期範囲内に復帰すると、比較診断部５３は比較診断を再開する。
【００６１】
また、別の方法として、図１０（ｂ）に示すように、同期信号が指定周期範囲外で更新された場合には比較診断を中止するだけでなく、電圧値の取得も中止するようにしてもよい。図１０（ｂ）では、時刻ｔ２１において指定周期範囲未満の短い周期で同期信号が更新されたので、比較診断だけでなく電圧の取得も中止する。同様に、時刻ｔ２２でも指定周期範囲よりも長い周期で同期信号が更新されているので、比較診断と電圧の取得を中止する。そして、同期信号が指定周期範囲内で最初に更新された時刻ｔ２３では電圧の取得のみを行って比較診断は中止し、指定周期範囲内で２度目に更新された時刻ｔ２４において電圧の取得と比較診断の両方を実施する。
【００６２】
［第５実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る故障診断システムでは、故障診断部６１による診断結果が正常でない場合に同期信号の更新を停止し、同期信号が予め設定された指定周期範囲外で更新された場合には比較診断部５３が比較診断を行わない。これにより、故障の診断結果を送信するために新たな信号を追加することなく、バッテリー２の故障による誤診断を防止することができる。
【００６３】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る故障診断システムについて説明する。本実施形態に係る故障診断システムでは、電圧値を取得してからＣＡＮ信号線７を介して通信するまでの時間がバッテリー２よりインバータ４のほうが長い場合について説明する。
【００６４】
この場合には、図１１に示すようにインバータ側の第２の電圧取得部５２が同期信号を生成してバッテリー側の第１の電圧取得部３１へ送信する。第１の電圧取得部３１では、送信されてきた同期信号が更新されたタイミングでバッテリー２の電圧値を取得し、第１の通信部３２を介してインバータ４へ送信する。
【００６５】
インバータ４の比較診断部５３では、第１の電圧取得部３１から送信されたバッテリー２の電圧値を受信し、第２の電圧取得部５２から送信されたインバータ４の電圧値と同期信号を受信する。そして、同期信号に基づいて電圧値を取得したタイミングを一致させ、これらの電圧値を比較して等しければ故障していないと判定し、相違していれば故障していると判定する。
【００６６】
このように本実施形態に係る故障診断システムによれば、インバータ４のほうが電圧値を取得してから通信するまでの時間が長い場合でも、同一のタイミングで取得した電圧値同士を比較して正確に故障を診断することができる。
【００６７】
上記のように、本発明の実施例を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６８】
本出願は、２０１２年７月２０日に出願された日本国特許願第２０１２−１６１４２３号に基づく優先権を主張しており、この出願の内容が参照により本発明の明細書に組み込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の一態様に係る故障診断システム、故障診断装置及び故障診断方法によれば、第１の装置から第２の装置へ同期信号を送信し、第２の装置では受信した同期信号に基づいて第１の状態量と第２の状態量の取得タイミングを一致させる。そして、取得タイミングが一致している第１の状態量と第２の状態量とを比較して故障を診断する。これにより、同一のタイミングで取得したデータ同士を比較することができるので、正確に故障を診断することができる。したがって、本発明の一態様に係る故障診断システム、故障診断装置及び故障診断方法は、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  故障診断システム
２  バッテリー
３  第１の故障診断装置
４  インバータ
５  第２の故障診断装置
６  モータ
７  ＣＡＮ信号線
２１、４１  電圧センサ
３１  第１の電圧取得部（第１の状態量取得部）
３２  第１の通信部
５１  第２の通信部
５２  第２の電圧取得部（第２の状態量取得部）
５３  比較診断部
６１  故障診断部
【図１】
2014013826.tif 000003
【図２】
2014013826.tif 000004
【図３】
2014013826.tif 000005
【図４】
2014013826.tif 000006
【図５】
2014013826.tif 000007
【図６】
2014013826.tif 000008
【図７】
2014013826.tif 000009
【図８】
2014013826.tif 000010
【図９】
2014013826.tif 000011
【図１０】
2014013826.tif 000012
【図１１】
2014013826.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月8日(2013.10.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムであって、
前記第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得する第１の状態量取得部と、前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを送信する第１の通信部とを備えた第１の故障診断装置と、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを受信する第２の通信部と、前記第２の通信部で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得部と、前記第２の通信部で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断部とを備えた第２の故障診断装置と
を含むことを特徴とする故障診断システム。
【請求項２】
前記第１の装置は、前記第１の状態量を取得してから前記通信線を介して通信するまでの時間が、前記第２の装置が前記第２状態量を取得してから前記比較診断部に送信するまでの時間よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の故障診断システム。
【請求項３】
前記比較診断部は、前記第１の状態量と前記第２の状態量の両方を取得したタイミングで比較して故障を診断することを特徴とする請求項１または２に記載の故障診断システム。
【請求項４】
前記比較診断部は、前記第２の通信部で受信した同期信号が更新されたタイミングで前記第１の状態量と前記第２の状態量を比較して故障を診断することを特徴とする請求項１または２に記載の故障診断システム。
【請求項５】
前記第１の故障診断装置は、前記第１の状態量の異常を検出することによって前記第１の装置の故障を診断する故障診断部をさらに備え、
前記比較診断部は、前記故障診断部の診断結果に応じて比較診断を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の故障診断システム。
【請求項６】
前記故障診断部は診断結果を示す診断結果信号を出力し、前記比較診断部は前記診断結果信号によって正常でない診断結果を受信した場合には比較診断を中止することを特徴とする請求項５に記載の故障診断システム。
【請求項７】
前記故障診断部は診断結果が正常でない場合に前記第１の状態量を無効値に変更し、前記比較診断部は前記第１の状態量が無効値である場合に比較診断を中止することを特徴とする請求項５に記載の故障診断システム。
【請求項８】
前記故障診断部は診断結果が正常でない場合に前記同期信号の更新を停止し、前記比較診断部は前記第２の通信部で受信した同期信号が予め設定された指定周期範囲外で更新された場合には比較診断を中止することを特徴とする請求項５に記載の故障診断システム。
【請求項９】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムの故障診断装置であって、
前記第１の装置で同期信号に応じて取得された前記第１の装置の状態を示す第１の状態量と前記同期信号とを受信する通信部と、
前記通信部で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得部と、
前記通信部で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断部と
を備えたことを特徴とする故障診断装置。
【請求項１０】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムの故障診断方法であって、
前記第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得し、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを前記第２の装置へ送信し、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを前記第２の装置で受信し、
前記受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得し、
前記受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する
ことを特徴とする故障診断方法。
【請求項１１】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムであって、
前記第１の装置の状態を示す第１の状態量を同期信号に応じて取得する第１の状態量取得手段と、前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを送信する第１の通信手段とを備えた第１の故障診断装置と、
前記通信線を介して前記第１の状態量と前記同期信号とを受信する第２の通信手段と、前記第２の通信手段で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得手段と、前記第２の通信手段で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断手段とを備えた第２の故障診断装置と
を含むことを特徴とする故障診断システム。
【請求項１２】
通信線によって接続された第１の装置と第２の装置とにおける故障を診断する故障診断システムの故障診断装置であって、
前記第１の装置で同期信号に応じて取得された前記第１の装置の状態を示す第１の状態量と前記同期信号とを受信する通信手段と、
前記通信手段で受信した同期信号に応じて前記第２の装置の状態を示す第２の状態量を取得する第２の状態量取得手段と、
前記通信手段で受信した同期信号に基づいて前記第１の状態量と前記第２の状態量の取得タイミングを一致させ、取得タイミングが一致している前記第１の状態量と前記第２の状態量とを比較して故障を診断する比較診断手段と
を備えたことを特徴とする故障診断装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月9日(2015.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
まず、故障診断部６１は第１の電圧取得部３１からバッテリー２の電圧値を受信すると、バッテリー２の電圧値が正常範囲内であるか否かを判定し、異常を検出した場合には診断結果信号を更新して異常または異常の可能性ありを示す信号を出力する。そして、この診断結果信号が比較診断部５３に送信されると、図７に示すように時刻ｔ６において診断結果信号が更新されて異常または異常の可能性ありを示す値に更新される。すると、それに伴って比較診断部５３は、時刻ｔ３においてインバータ側の同期信号が更新されたタイミングで通常は比較診断を実行するが、診断結果信号が異常または異常の可能性ありを示しているので比較診断を中止する。その後、診断結果信号が正常に復帰したときには、比較診断部５３は比較診断を再開する。ただし、比較診断を中止している間も、第１及び第２の電圧取得部３１、５２による電圧の取得は継続して実施されている。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月12日(2015.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
前記第１の故障診断装置は、前記第１の状態量の異常を検出することによって前記第１の装置の故障を診断し、診断結果を示す診断結果信号を出力する故障診断部をさらに備え、
前記比較診断部は、前記通信線を介して前記診断結果信号を受信し、前記診断結果信号の診断結果に応じて比較診断を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の故障診断システム。
【国際調査報告】
2014013826.tif 000014
2014013826.tif 000015