特許 7622539 疲労推定装置、余寿命推定システムおよび疲労推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】疲労推定装置、余寿命推定システムおよび疲労推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 17/007 20060101AFI20250121BHJP

【ＦＩ】

G01M17/007 J

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021075704

(22)【出願日】2021-04-28

(65)【公開番号】P2022169951

(43)【公開日】2022-11-10

【審査請求日】2024-01-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 克也

(72)【発明者】

【氏名】棗 浩志

(72)【発明者】

【氏名】外海 憲彦

(72)【発明者】

【氏名】石田 岳志

【審査官】鴨志田 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１３２３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１９０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０９３５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７６６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１３２８３８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｍ １７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

実行装置と、記憶装置と、を備え、
前記実行装置は、取得処理、起動検知処理、応力変数記憶処理、および疲労変数算出処理を実行し、
前記取得処理は、応力変数の値を繰り返し取得する処理であり、
前記応力変数は、駆動源からの動力が伝達される動力伝達装置の応力を示す変数であり、
前記起動検知処理は、前記駆動源の起動を検知する処理であり、
前記応力変数記憶処理は、前記取得処理によって都度取得される応力変数の値のそれぞれを前記記憶装置に記憶する処理であり、
前記疲労変数算出処理は、前記記憶装置に新たに記憶された前記応力変数の時系列データが所定量に達する都度、前記所定量の前記時系列データに基づき、疲労変数の値を算出する処理であり、
前記疲労変数は、前記動力伝達装置の疲労を示す変数であり、
前記応力変数記憶処理は、前記所定量以上となる都度、および前記起動検知処理によって前記起動が検知される都度、すでに前記応力変数の値が記憶された記憶領域への新たな前記応力変数の値の上書きを開始する処理を含む疲労推定装置。

【請求項2】

前記実行装置は、前記駆動源の停止を検知する停止検知処理を実行し、
前記疲労変数算出処理は、前記停止検知処理によって停止が検知される場合、前記停止が検知されるまでに前記記憶装置に新たに記憶された前記時系列データに基づき、前記疲労変数の値を算出する処理を含む請求項１記載の疲労推定装置。

【請求項3】

前記疲労変数算出処理は、前記応力変数の値の極大値および極小値に基づき前記疲労変数の値を算出する処理である請求項１または２記載の疲労推定装置。

【請求項4】

前記実行装置は、疲労変数記憶処理を実行し、
前記疲労変数記憶処理は、前記疲労変数算出処理によって算出された前記疲労変数の値を、該疲労変数の値の大きさに応じて分類し、各大きさに分類された回数をカウントすることによって、前記カウントされた値を前記記憶装置に記憶する処理である請求項１～３のいずれか１項に記載の疲労推定装置。

【請求項5】

前記駆動源は、車両の推力を生成する装置であり、
前記動力伝達装置は、前記駆動源の動力を前記車両の駆動輪に伝達する装置である請求項１～４のいずれか１項に記載の疲労推定装置。

【請求項6】

前記起動検知処理は、前記車両の発進を検知する処理であり、
前記取得処理は、スタンバイ検知処理と、規定量記憶処理と、応力変数算出処理と、を含み、
前記スタンバイ検知処理は、前記車両のシフトポジションが走行レンジである場合にスタンバイ状態であると判定する処理であり、
前記規定量記憶処理は、前記応力変数の値または応力相関変数の値の２つのうちのいずれか１つに関する都度の値のそれぞれを前記記憶装置に記憶し、記憶したデータ量が規定量に達するたびに、前記都度の値がすでに記憶された記憶領域への新たな前記都度の値の上書きを開始する処理であり、
前記応力相関変数は、前記応力変数の値を算出するための変数であって且つ、前記駆動源の状態を示す変数であり、
前記応力変数算出処理は、前記応力相関変数の値に基づき前記応力変数の値を算出する処理であり、
前記起動が検知される場合に前記記憶領域に上書きされるデータには、前記起動が検知される前に前記規定量記憶処理によって記憶された前記１つに関する値に基づくデータが含まれ、
前記規定量は、前記所定量よりも小さい請求項５記載の疲労推定装置。

【請求項7】

前記実行装置は、前記疲労変数算出処理による前記疲労変数の値の算出結果に応じたデータを前記車両の外部に出力する出力処理を実行する請求項５または６記載の疲労推定装置。

【請求項8】

請求項７記載の疲労推定装置と、
前記疲労変数の値に基づき、前記動力伝達装置の余寿命を推定する余寿命推定装置と、を備える余寿命推定システム。

【請求項9】

請求項１～７のいずれか１項に記載の疲労推定装置における前記各処理を実行するステップをコンピュータによって実行させる疲労推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、疲労推定装置、余寿命推定システムおよび疲労推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば下記特許文献１には、車両の疲労の診断対象の疲労損傷度を算出する装置が記載されている。この装置は、診断対象に加わるひずみを検出するセンサの検出値を累積的に記憶し、記憶した検出値に基づき、診断対象の疲労損傷度を算出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－７９９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記ひずみの極大値が大きいほど、疲労損傷度が大きくなりやすい。そのため、ひずみの極大値の周辺におけるひずみの大きさの推移を十分に記憶できない場合には、疲労損傷度の算出精度が低下するおそれがある。一方、上記装置のように検出値を累積的に記憶する場合、記憶装置の記憶領域が有限であることから、検出値の時系列データに断絶が生じる。そしてこれにより、極大値の周辺におけるひずみの大きさの推移を十分に記憶することができず、疲労損傷度の算出精度が低下するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．実行装置と、記憶装置と、を備え、前記実行装置は、取得処理、起動検知処理、応力変数記憶処理、疲労変数算出処理、および疲労変数記憶処理を実行し、前記取得処理は、応力変数の値を繰り返し取得する処理であり、前記応力変数は、駆動源からの動力が伝達される動力伝達装置の応力を示す変数であり、前記起動検知処理は、前記駆動源の起動を検知する処理であり、前記応力変数記憶処理は、前記取得処理によって都度取得される応力変数の値のそれぞれを前記記憶装置に記憶する処理であり、前記疲労変数算出処理は、前記記憶装置に新たに記憶された前記応力変数の時系列データが所定量に達する都度、前記所定量の前記時系列データに基づき、疲労変数の値を算出する処理であり、前記疲労変数は、前記動力伝達装置の疲労を示す変数であり、前記疲労変数記憶処理は、前記疲労変数の値に応じた疲労変数データを前記記憶装置に記憶する処理であり、前記応力変数記憶処理は、前記所定量以上となる都度、および前記起動検知処理によって前記起動が検知される都度、すでに前記応力変数の値が記憶された記憶領域への新たな前記応力変数の値の上書きを開始する処理である疲労推定装置である。

【0006】

上記構成では、疲労変数算出処理の入力となる応力変数の値を記憶する記憶領域に記憶されるデータ量が所定量となる都度、同記憶領域のデータが上書きされる。そのため、疲労変数算出処理の入力は、応力変数の値の極大値の付近のデータを余すことなく含んでいるとは限らない。ここで、上記構成では、起動が検知される都度、疲労変数算出処理の入力となる応力変数の値を記憶する記憶領域に記憶されているデータ量を上書きする。これにより、同記憶領域には、起動時からの応力変数の値を示す十分な量のデータを記憶することができる。特に、起動時の応力変数の値は大きくなりやすいことから、動力伝達装置の疲労が顕著となるときに、疲労変数の値を高精度に算出できる。そのため、上記構成では、起動時からの応力変数の値を示すデータが少量となりうる場合と比較して、疲労変数の値を、動力伝達装置の劣化度合いを把握するうえでより高精度に算出できる。

【0007】

２．前記実行装置は、前記駆動源の停止を検知する停止検知処理を実行し、前記疲労変数算出処理は、前記停止検知処理によって停止が検知される場合、前記停止が検知されるまでに前記記憶装置に新たに記憶された前記時系列データに基づき、前記疲労変数の値を算出する処理を含む上記１記載の疲労推定装置である。

【0008】

上記構成では、停止が検知される場合に、疲労変数の値を算出することから、停止後の起動時に記憶領域を上書きする場合であっても、停止前に記憶領域に記憶されたデータを用いて疲労変数の値を算出できる。

【0009】

３．前記疲労変数算出処理は、前記応力変数の値の極大値および極小値に基づき前記疲労変数の値を算出する処理である上記１または２記載の疲労推定装置である。
上記疲労変数算出処理は、応力変数の値の極大値および極小値に基づき疲労変数の値を算出する。ここで、応力変数の値を記憶する記憶領域の上書きがなされる場合、極大値または極小値を精度良く特定できないことがある。特に、起動時のように極大値が大きくなる傾向があるときに、極大値および極小値を精度良く特定できない場合には、疲労変数の値を高精度に算出できないおそれがある。そのため、起動を検知する時点で記憶領域の上書きを開始することが特に有効である。

【0010】

４．前記疲労変数記憶処理は、前記疲労変数算出処理によって算出された前記疲労変数の値を、該疲労変数の値の大きさに応じて分類し、各大きさに分類された回数をカウントすることによって、前記カウントされた値を前記疲労変数データとして前記記憶装置に記憶する処理である上記１～３のいずれか１項に記載の疲労推定装置である。

【0011】

上記構成では、疲労変数の大きさ毎に分類された回数を記憶することにより、少ないデータ記憶容量によって、動力伝達装置の疲労度合いに関する精度の良い情報を記憶できる。

【0012】

５．前記駆動源は、車両の推力を生成する装置であり、前記動力伝達装置は、前記駆動源の動力を前記車両の駆動輪に伝達する装置である上記１～４のいずれか１つに記載の疲労推定装置である。

【0013】

車両の推力を生成する装置の起動時には、車両を静止状態から走行状態に移行させるために動力伝達装置に加わる応力が特に大きくなる。そのため、起動時付近の応力変数の値を途切れなく利用して疲労変数の値を算出することが、動力伝達装置の劣化度合いを高精度に把握するうえで特に有効である。

【0014】

６．前記起動検知処理は、前記車両の発進を検知する処理であり、前記取得処理は、スタンバイ検知処理と、規定量記憶処理と、応力変数算出処理と、を含み、前記スタンバイ検知処理は、前記車両のシフトポジションが走行レンジである場合にスタンバイ状態であると判定する処理であり、前記規定量記憶処理は、前記応力変数の値または応力相関変数の値の２つのうちのいずれか１つに関する都度の値のそれぞれを前記記憶装置に記憶し、記憶したデータ量が規定量に達する都度、前記都度の値がすでに記憶された記憶領域への新たな前記都度の値の上書きを開始する処理であり、前記応力相関変数は、前記応力変数の値を算出するための変数であって且つ、前記駆動源の状態を示す変数であり、前記応力変数算出処理は、前記応力相関変数の値に基づき前記応力変数の値を算出する処理であり、前記起動が検知される場合に前記記憶領域に上書きされるデータには、前記起動が検知される前に前記規定量記憶処理によって記憶された前記１つに関する値に基づくデータが含まれ、前記規定量は、前記所定量よりも小さい上記５記載の疲労推定装置である。

【0015】

上記構成では、スタンバイ状態が検知されると、記憶装置に応力変数の値、または応力変数の値を算出するために用いられる応力相関変数の値、の２つのうちの１つの値が記憶される。そして、車両の発進が検知されると、発進の検知前に記憶された上記１つの値に応じた応力変数の値が記憶領域に上書きされる。そのため、発進付近の応力変数の値の時系列データを、記憶領域に詳細に記憶することができる。

【0016】

７．前記実行装置は、前記疲労変数算出処理による前記疲労変数の値の算出結果に応じたデータを前記車両の外部に出力する出力処理を実行する上記５または６記載の疲労推定装置である。

【0017】

上記構成では、疲労変数の値の算出結果に応じたデータを車両の外部に出力することにより、車両の外部において、同データに基づき動力伝達装置の余寿命等を把握し、その情報を活用できる。

【0018】

８．上記７記載の疲労推定装置と、前記疲労変数の値に基づき、前記動力伝達装置の余寿命を推定する余寿命推定装置と、を備える余寿命推定システムである。
余寿命変数の値は、疲労変数の値と比較して動力伝達装置の状態を把握しやすいことから、上記構成によれば、余寿命変数の値を算出することにより、動力伝達装置の状態を容易に把握できる。

【0019】

９．上記１～７のいずれか１つに記載の疲労推定装置における前記各処理を実行するステップをコンピュータによって実行させる疲労推定方法である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態にかかる余寿命推定システムの構成を示すブロック図。

【図2】同実施形態にかかる疲労推定装置が実行する処理の手順を示す流れ図。

【図3】同実施形態にかかる分類データを例示する図。

【図4】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる余寿命推定システムが実行する処理の手順を示す流れ図。

【図5】（ａ）および（ｂ）は、同実施形態の効果を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施形態にかかる余寿命推定システムを示す。図１に示すように、車両ＶＣは、車両ＶＣの推力生成装置としてのモータジェネレータ１０を備えている。モータジェネレータ１０は、動力伝達装置１２を介して駆動輪１４に機械的に連結されている。動力伝達装置１２は、ディファレンシャルギアを備えている。モータジェネレータ１０の端子には、インバータ１６の出力電圧が印加される。

【0022】

疲労推定装置２０は、動力伝達装置１２の疲労の度合いを推定する処理を実行する装置である。なお、疲労推定装置２０は、車両ＶＣを制御対象としてその制御量を制御する制御装置によって構成されてもよい。疲労推定装置２０は、疲労の度合いを推定する際、電流センサ３０によって検出されるインバータ１６の出力電流である電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを参照する。また、疲労推定装置２０は、モータジェネレータ１０の回転角を検出する回転角センサ３２の出力信号Ｓｍを参照する。また、疲労推定装置２０は、シフトポジションセンサ３４によって検出されるシフト位置を示す変数であるシフト変数Ｖｓｆｔを参照する。シフト変数Ｖｓｆｔは、ブレーキ、パーキング、ドライブ、リバース等を示す。

【0023】

疲労推定装置２０は、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６、記憶装置２７、および外部インターフェース２８を備えており、それらがローカルネットワーク２９によって通信可能とされている。記憶装置２７は、電気的に書き換え可能な不揮発性の装置である。外部インターフェース２８は、無線通信および有線通信の２つのうちの少なくとも一方により、疲労推定装置２０の外部にデータを出力する出力装置である。

【0024】

余寿命推定装置５０は、車両ＶＣからのデータを取り込み、取り込んだデータに基づき動力伝達装置１２の余寿命を推定する装置である。余寿命推定装置５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、記憶装置５７および外部インターフェース５８を備えており、それらがローカルネットワーク５９によって通信可能となっている。外部インターフェース５８は、無線通信および有線通信の２つのうちの少なくとも一方により、余寿命推定装置５０の外部からのデータが入力される入力装置である。

【0025】

図２に、疲労推定装置２０が実行する処理の手順を示す。図２に示す処理は、ＲＯＭ２４に記憶されたプログラムをＣＰＵ２２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。

【0026】

図２に示す一連の処理において、ＣＰＵ２２は、まず走行レンジであるか否かを判定する（Ｓ１０）。ＣＰＵ２２は、シフト変数Ｖｓｆｔの値が、パーキングおよびニュートラルのいずれかを示す値ではない場合に、走行レンジであると判定する。ＣＰＵ２２は、走行レンジであると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、ｄｑ軸の電流ｉｄ，ｉｑをサンプリングする（Ｓ１２）。この処理は、電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗをサンプリングし、サンプリングした値をｄｑ変換する処理を含む。次にＣＰＵ２２は、新たにサンプリングされた電流ｉｄ，ｉｑによって、図１に示すＲＯＭ２４の一時保存領域２６ａに記憶されているデータを更新する（Ｓ１４）。ここで、ＣＰＵ２２は、一時保存領域２６ａの予め定められたアドレスに従って、電流ｉｄ，ｉｑの時系列データを順次記憶する。そして、ＣＰＵ２２は、Ｓ１４の処理によるデータの更新量が規定量に達したか否かを判定する（Ｓ１６）。規定量は、一時保存領域２６ａに保存可能なデータ量である。したがって、規定量は、上述の予め定められたアドレスの最初から最後までデータを更新した時点の更新量と一致する。ＣＰＵ２２は、規定量に達したと判定する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、一時保存領域２６ａの更新アドレスを初期化する（Ｓ１８）。これにより、次回のＳ１４の処理においては、上述の予め定められたアドレスのうちの最初のアドレスのデータが更新されることとなる。

【0027】

ＣＰＵ２２は、Ｓ１８の処理が完了する場合と、Ｓ１６の処理において否定判定する場合と、には、フラグＦが「１」であるか否かを判定する（Ｓ２０）。フラグＦは、車両ＶＣが走行状態の場合に「１」となり、停止状態の場合に「０」となる。ＣＰＵ２２は、フラグＦが「０」であると判定する場合（Ｓ２０：ＮＯ）、車両ＶＣが発進したか否かを判定する（Ｓ２２）。ＣＰＵ２２は、モータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍが発進判定値Ｎｓｔａｒｔ以上となる場合に、車両ＶＣが発進したと判定する。回転速度Ｎｍは、ＣＰＵ２２により、出力信号Ｓｍを入力として算出される。

【0028】

ＣＰＵ２２は、発進したと判定する場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、フラグＦに「１」を代入する（Ｓ２４）。次にＣＰＵ２２は、一時保存領域２６ａに記憶されている電流ｉｄ，ｉｑの組のそれぞれから、モータジェネレータ１０のトルクＴｒｑを算出する（Ｓ２６）。次にＣＰＵ２２は、算出したトルクＴｒｑによって、図１に示すＲＡＭ２６の収録領域２６ｂに記憶されたデータを更新する（Ｓ２８）。ここで、ＣＰＵ２２は、収録領域２６ｂの予め定められたアドレスに従って、トルクＴｒｑの時系列データを順次記憶する。

【0029】

そして、ＣＰＵ２２は、Ｓ２８の処理によるデータの更新量が所定量に達したか否かを判定する（Ｓ３０）。所定量は、収録領域２６ｂに記憶可能なデータ量である。したがって、所定量は、収録領域２６ｂにおける予め定められたアドレスの最初から最後までデータを更新した際の更新量に一致する。所定量は、上記規定量よりも大きい量となっている。ＣＰＵ２２は、所定量に達したと判定する場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、収録領域２６ｂの更新アドレスを初期化する（Ｓ３２）。これにより、次回のＳ２８の処理においては、収録領域２６ｂにおける予め定められたアドレスのうちの最初のアドレスのデータが更新されることとなる。

【0030】

一方、ＣＰＵ２２は、フラグＦが「１」であると判定する場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、車両ＶＣが停止したか否かを判定する（Ｓ４６）。ＣＰＵ２２は、モータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍが停止判定値Ｎｓｔｏｐ以下となる場合に、車両ＶＣが停止したと判定する。停止判定値Ｎｓｔｏｐは、発進判定値Ｎｓｔａｒｔよりも小さい値に設定されている。

【0031】

ＣＰＵ２２は、停止していないと判定する場合（Ｓ４６：ＮＯ）、Ｓ２６の処理に移行する。なお、この場合のＳ２６の処理においては、ＣＰＵ２２は、Ｓ１４の処理において新たに更新された電流ｉｄ，ｉｑの１つの組から１つのトルクＴｒｑを算出する。そしてその場合、Ｓ２８の処理において新たに更新されるデータも、１つのトルクＴｒｑのデータのみとなる。

【0032】

一方、ＣＰＵ２２は、停止したと判定する場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、フラグＦに「０」を代入する（Ｓ４８）。そしてＣＰＵ２２は、Ｓ３２の処理に移行する。
ＣＰＵ２２は、Ｓ３２の処理を完了する場合、収録領域２６ｂに記憶されたトルクＴｒｑの時系列データに基づき、レインフロー処理を実行する（Ｓ３４）。そしてＣＰＵ２２は、レインフロー処理によって算出される疲労変数Ｖｆの値を、その大きさによって分類して、図１に示す記憶装置２７に記憶する（Ｓ３６）。ここで、疲労変数Ｖｆは、動力伝達装置１２の劣化度合いを示す変数である。劣化度合いは、レインフロー処理によって把握される応力のヒステリシスループに応じて定量化される。疲労変数Ｖｆの分類とは、疲労変数Ｖｆの大きさに応じて予め分割された複数の領域のいずれに該当するかを定める行為である。記憶装置２７には、上記複数の領域のそれぞれに該当した回数を示すデータである分類データ２７ａが記憶されている。

【0033】

図３に、分類データ２７ａを例示する。図３には、疲労変数Ｖｆの値の大きさが「０～２０」の領域、「２０～４０」の領域、「４０～６０」の領域等で、疲労変数Ｖｆの大きさが分類されることを例示している。

【0034】

ＣＰＵ２２は、Ｓ３６の処理において、Ｓ３４の処理によって新たに算出された疲労変数Ｖｆの値のそれぞれを分類して、各領域に該当する値の数をカウントする。そして、ＣＰＵ２２は、カウントした値によって、記憶装置２７に記憶されている分類データ２７ａを更新する。

【0035】

なお、ＣＰＵ２２は、Ｓ３６の処理を完了する場合には、図２に示す一連の処理を一旦終了する。
図４に、分類データ２７ａを用いた余寿命変数Ｖｒｌの算出処理の手順を示す。図４（ａ）に示す処理は、疲労推定装置２０のＲＯＭ２４に記憶されたプログラムをＣＰＵ２２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。図４（ｂ）に示す処理は、余寿命推定装置５０のＲＯＭ５４に記憶されたプログラムをＣＰＵ５２がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。

【0036】

図４（ａ）に示す一連の処理において、ＣＰＵ２２は、まず分類データ２７ａを出力する要求があるか否かを判定する（Ｓ４０）。たとえば外部インターフェース２８が無線通信によって分類データ２７ａを出力する装置を備える場合、Ｓ４２の処理が実行されてから所定の長さを有する時間が経過したことを、要求が生じたとしてもよい。また、たとえば、外部インターフェース２８が有線通信によって分類データ２７ａを出力する装置を備える場合、外部インターフェース２８に車両ＶＣの外部の部材が接続されたことを、要求が生じたとしてもよい。

【0037】

ＣＰＵ２２は、要求が生じたと判定する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、外部インターフェース２８を介して分類データ２７ａを外部に出力する（Ｓ４２）。なお、ＣＰＵ２２は、Ｓ４２の処理を完了する場合と、Ｓ４０の処理において否定判定する場合と、には、図４（ａ）に示す一連の処理を一旦終了する。

【0038】

これに対し図４（ｂ）に示す一連の処理において、ＣＰＵ５２は、分類データ２７ａを取得する（Ｓ５０）。ここで、たとえばＳ４２の処理において分類データ２７ａが余寿命推定装置５０へと無線通信にて送信されたものである場合、Ｓ５０の処理は、送信された分類データ２７ａを受信する処理とすればよい。また、たとえばＳ４２の処理において分類データ２７ａが有線通信にて出力されたものである場合、分類データ２７ａを取り込んだ装置から無線通信にて送信された分類データ２７ａを受信する処理としてもよい。またこれに代えて、出力された分類データ２７ａを記憶する記憶媒体が外部インターフェース５８に接続されることにより、分類データ２７ａを有線通信にて取得する処理としてもよい。

【0039】

次にＣＰＵ５２は、分類データ２７ａに基づき、動力伝達装置１２の部品毎に、余寿命変数Ｖｒｌの値を算出する（Ｓ５２）。余寿命変数Ｖｒｌは、余寿命の推定対象の余寿命を示す変数である。余寿命変数は、劣化度合いの上限値から現在の劣化度合いを減算した値として定量化される。劣化度合いは、ＣＰＵ５２により、分類データ２７ａを入力として算出される。

【0040】

具体的には、たとえば、次のようにすればよい。すなわち、ＣＰＵ５２は、分類データ２７ａにおける各領域における回数によって、劣化度合いを示す変数としての分別損傷度を算出する。そして、ＣＰＵ５２は、複数の領域のそれぞれの分別損傷度の和である累積疲労損傷度を算出する。この累積疲労損傷度と「１」との差が余寿命に比例する。そのため、ＣＰＵ５２は、「１」から累積疲労損傷度を減算した値に、予め定められた寿命を示す値を乗算することによって、余寿命変数Ｖｒｌの値を算出する。

【0041】

ここで、各領域における回数と分別損傷度との関係は、動力伝達装置１２を構成する部品毎に各別に設定されている。これは、疲労変数Ｖｆの大きさに対する疲労の度合いが部品毎に異なるためである。

【0042】

次にＣＰＵ５２は、図１に示す記憶装置２７に余寿命データ５７ａを記憶する（Ｓ５４）。なお、すでに対象とする動力伝達装置１２の余寿命データ５７ａが記憶装置２７に記憶されている場合には、Ｓ４２の処理は、すでに記憶されている余寿命データ５７ａを、Ｓ５０の処理によって新たに生成されたデータに更新する処理となる。余寿命データ５７ａは、部品毎の余寿命変数Ｖｒｌの値を示す変数である。

【0043】

なお、ＣＰＵ５２は、Ｓ５４の処理を完了する場合には、図４（ｂ）に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。

【0044】

ＣＰＵ２２は、インバータ１６の出力する電流ｉｄ，ｉｑを周期的にサンプリングし、ＲＡＭ２６の一時保存領域２６ａに、予め定められた順序に従って順次記憶する。一時保存領域２６ａのデータ容量は、規定量であることから、ＣＰＵ２２は、一時保存領域２６ａに記憶される電流ｉｄ，ｉｑのデータ量が規定量となる都度、一時保存領域２６ａのうちの次に電流ｉｄ，ｉｑを記憶すべきアドレスを初期化する。これにより、一時保存領域２６ａには、規定量のデータが書きこまれる都度、上書きがなされることとなる。

【0045】

ＣＰＵ２２は、モータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍが発進判定値Ｎｓｔａｒｔ以上となることにより、発進を検知する場合、その時点で一時保存領域２６ａに記憶されていた電流ｉｄ，ｉｑのそれぞれからトルクＴｒｑを算出し、収録領域２６ｂに記憶する。これにより、電流ｉｄ，ｉｑの規定量のデータから算出されたトルクＴｒｑの時系列データが、収録領域２６ｂに記憶される。さらに、ＣＰＵ２２は、車両ＶＣの発進後、周期的にサンプリングされる電流ｉｄ，ｉｑに基づきトルクＴｒｑを算出し、収録領域２６ｂに記憶する。これにより、収録領域２６ｂには、車両ＶＣの発進直前からのトルクＴｒｑの時系列データが記憶されることとなる。

【0046】

そして、ＣＰＵ２２は、収録領域２６ｂに記憶されたデータ量が所定量に達する場合、収録領域２６ｂに記憶されているトルクＴｒｑの時系列データを用いたレインフロー処理によって、疲労変数Ｖｆの値を算出する。

【0047】

ここで、動力伝達装置１２に加わる応力は、車両ＶＣの発進時に特に大きくなる傾向がある。その理由の１つは、駆動輪１４と路面との摩擦係数は、静止摩擦係数の方が動摩擦係数よりも大きいためである。ここで、動力伝達装置１２の劣化は、応力が大きい場合に顕著となる。特に、応力の大きさが大きい場合、劣化は指数関数的に促進される。

【0048】

一方、レインフロー処理によれば、応力の大きさは、応力と正の相関を有するトルクＴｒｑの時系列データの極大値および極小値の差に応じて把握される。したがって、発進前後におけるトルクＴｒｑの時系列データを途切れなく用いることによって、発進時の応力を精度良く把握できる。

【0049】

図５（ａ）に、本実施形態にかかるトルクＴｒｑの時系列データを例示する。図５（ａ）において、ＣＰＵ２２は、時刻ｔ２において発進を検知し、それ以前の時刻ｔ１以降のトルクＴｒｑの時系列データＴｒｑを収録領域２６ｂに収録する。そして、時刻ｔ３において車両の停止を検知すると、時刻ｔ１～ｔ３までのトルクＴｒｑの時系列データを用いたレインフロー処理によって、疲労変数Ｖｆの値を算出する。また、ＣＰＵ２２は、時刻ｔ５に発進を検知し、それ以前の時刻ｔ４以降のトルクＴｒｑの時系列データＴｒｑを収録領域２６ｂに収録する。そして、時刻ｔ６において車両ＶＣの停止を検知すると、時刻ｔ４～ｔ６までのトルクＴｒｑの時系列データを用いたレインフロー処理によって、疲労変数Ｖｆの値を算出する。

【0050】

ここで、時刻ｔ４～ｔ６の期間におけるトルクＴｒｑの時系列データに基づくレインフロー処理は、以下となる。
すなわち、時系列データの中の最小値となる点Ｐ１、最大値となる点Ｐ２、最小値となる点Ｐ３を抽出し、点Ｐ１を始点とし、点Ｐ３を終点とする。

【0051】

図５の左側を上方として、点Ｐ１から雨だれが流れる場合を考える。点Ｐ２まで流れた雨だれは、点Ｐ２の次の極小値である点Ｐ３が点Ｐ１よりも大きいため、点Ｐ３へと流れ続ける。次に、点Ｐ３まで流れた雨だれは、点Ｐ３の次の極大値Ｐ４が点Ｐ２よりも小さいため、図中水平方向に流れ続け、点Ｐ３ａに到達すると、点Ｐ５まで流れる。これにより、点Ｐ１，Ｐ３，Ｐ３ａ，Ｐ５が１つのひずみ幅を定めることとなる。なお、レインフロー処理によって、時刻ｔ４～ｔ６において定められるひずみ幅としては、他にもあるが、上記のものが最大となる。それ以外のひずみ幅については、以下の議論に影響しないため、その説明を省略する。

【0052】

これに対し、図５（ｂ）に、発進の検知および停止の検知を収録領域２６ｂへのトルクＴｒｑの時系列データの記録の開始および停止に利用しない場合を例示する。なお、図５（ｂ）と図５（ａ）とのトルク波形は同一である。

【0053】

図５（ｂ）には、時刻１１以降のトルクＴｒｑの時系列データを収録領域２６ｂに収録し、時刻ｔ１２において、収録領域２６ｂに収録されたデータ量が所定量に達する例を示す。その場合、図５（ａ）に記載した時刻ｔ４～ｔ６における連続的なトルクＴｒｑの時系列データを収録できない。そのため、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ６によって１つのひずみ幅を定めることとなる。そのため、時刻ｔ４の直後における発進に起因して動力伝達装置１２に加わる応力の最大値を過小評価してしまう。

【0054】

以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
（１）ＣＰＵ２２は、車両ＶＣの停止が検知される場合、収録領域２６ｂに記憶されたデータ量が所定量に満たなくても収録領域２６ｂにおいて次にデータを記録すべきアドレスを初期化した。そして、ＣＰＵ２２は、車両ＶＣの停止が検知される場合、収録領域２６ｂに記憶されたトルクＴｒｑの時系列データに基づき、疲労変数Ｖｆの値を算出した。これにより、車両ＶＣの停止後の発進時に収録領域２６ｂの書き込みの開始時のアドレスからトルクＴｒｑの時系列データを記憶しつつも、停止するまでに加わった応力を用いて疲労変数Ｖｆの値を算出できる。ここで、車両ＶＣの停止時には、動力伝達装置１２に加わる応力が小さい傾向にある。そのため、本実施形態によれば、停止するまでに加わった応力と、発進後の応力とを漏れなく算出することができる。したがって、疲労変数Ｖｆの値を高精度に算出できる。

【0055】

（２）トルクＴｒｑの時系列データを用いたレインフロー処理によって疲労変数Ｖｆの値を算出した。レインフロー処理は、隣接する極大値の大小と、隣接する極小値の大小とによって、１つのひずみ幅を算出するために用いる時系列データのデータ量が変化する。そして、時系列データが途中で切れる場合、本来なら１つのひずみ幅を算出するうえで用いるべき時系列データを用いることができないおそれがある。そのため、車両ＶＣの発進直前から収録領域２６ｂのデータ容量の上限まで時系列データを記憶可能な上記設定の利用価値が特に大きい。

【0056】

（３）ＣＰＵ２２は、疲労変数Ｖｆの大きさ毎に分類された回数を分類データ２７ａとして記憶した。これにより、少ないデータ記憶容量によって、疲労変数Ｖｆの値に関する情報を記憶できる。

【0057】

（４）疲労変数Ｖｆの値の算出対象を、車両ＶＣの動力伝達装置１２とした。車両ＶＣの推力を生成する装置の発進時には、車両ＶＣを静止状態から走行状態に移行させることから、動力伝達装置１２に加わる応力が特に大きくなる。そのため、発進時付近のトルクＴｒｑの時系列データを途切れなく利用して疲労変数Ｖｆの値を算出することが、疲労変数Ｖｆの値を高精度に算出するうえで特に有効である。

【0058】

（５）ＣＰＵ２２は、車両ＶＣの発進を検知した時点で、一時保存領域２６ａに記憶されていた電流ｉｄ，ｉｑの全てを用いてトルクＴｒｑの時系列データを生成して収録領域２６ｂに記憶した。これにより、収録領域２６ｂに、車両ＶＣの発進が検知される前からのトルクＴｒｑの時系列データを記憶することができる。

【0059】

特に、本実施形態では、モータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍに基づき発進を検知していることから、発進が検知された時点よりも前に、動力伝達装置１２に加わる応力が増加している。そのため、発進が検知される前からの時系列データを記憶することにより、動力伝達装置１２に加わる応力が上昇する期間におけるトルクＴｒｑの時系列データを収録領域２６ｂに記憶できる。

【0060】

（７）ＣＰＵ２２は、分類データ２７ａを、車両ＶＣの外部に出力した。これにより、余寿命推定装置５０によって、余寿命変数Ｖｒｌの値を算出できる。そして、余寿命変数Ｖｒｌの値から得られる余寿命に関する情報を活用することができる。すなわち、たとえば余寿命推定装置５０を車両ＶＣの製造業者が所持するか、製造業者にデータを提供する業者が所持する場合、製造業者が、新たな車両の開発等において余寿命データ５７ａを活用できる。またたとえば、余寿命推定装置５０が、車両の部品のリユースをする業者または同業者に情報を提供する業者が所持する場合、リユースをする業者が余寿命データ５７ａを活用できる。

【0061】

＜対応関係＞
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。［１，５］実行装置は、ＣＰＵ２２およびＲＯＭ２４に対応する。記憶装置は、ＲＡＭ２６に対応する。取得処理は、Ｓ２６の処理に対応する。応力相関センサは、電流センサ３０に対応する。駆動源は、モータジェネレータ１０に対応する。動力伝達装置は、動力伝達装置１２に対応する。起動検知処理は、Ｓ２２の処理に対応する。応力変数記憶処理は、Ｓ２８の処理に対応する。応力変数は、トルクＴｒｑに対応する。疲労変数算出処理は、Ｓ３４の処理に対応する。疲労変数は、疲労変数Ｖｆに対応する。［２］停止検知処理は、Ｓ４６の処理に対応する。［３］Ｓ３４の処理において、レインフロー法により疲労変数Ｖｆの値が算出されることに対応する。［４］疲労変数記憶処理は、Ｓ３６の処理に対応する。［６］スタンバイ検知処理は、Ｓ１０の処理に対応する。規定量記憶処理は、Ｓ１４～Ｓ１８の処理に対応する。応力変数算出処理は、Ｓ２６の処理に対応する。［７］出力処理は、Ｓ４２の処理に対応する［８］余寿命推定システムは、疲労推定装置２０および余寿命推定装置５０に対応する。［９］コンピュータは、ＣＰＵ２２に対応する。

【0062】

＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0063】

「起動検知処理について」
・上記実施形態では、Ｓ２２の処理において、モータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍが発進判定値Ｎｓｔａｒｔ以上となる場合に発進したと判定したが、これに限らない。換言すれば、回転速度Ｎｍが発進判定値Ｎｓｔａｒｔ以上となる場合に、駆動源としてのモータジェネレータ１０の起動を検知したが、これに限らない。たとえば、モータジェネレータ１０に対するトルクの指令値の絶対値がゼロからゼロよりも大きい値に切り替わる場合に、モータジェネレータ１０の起動を検知してもよい。

【0064】

「規定量記憶処理について」
・上記実施形態では、Ｓ１２の処理において、電流ｉｄ，ｉｑを記憶したが、これに限らない。たとえば、同電流から算出されるトルクＴｒｑであってもよい。

【0065】

・一時保存領域２６ａと収録領域２６ｂとが別の領域であることは必須ではない。たとえば、収録領域２６ｂの一部を、フラグＦが「０」である場合に、一時保存領域２６ａとして利用してもよい。その場合、フラグＦが「１」の場合には、Ｓ１４の処理は行わない。

【0066】

「応力変数記憶処理について」
・上記実施形態では、Ｓ２２の処理において肯定判定される場合、それ以前にＳ１４の処理において記憶されたデータに基づくトルクＴｒｑを算出して、収録領域２６ｂに記憶したが、これに限らない。たとえば「起動検知処理について」の欄に記載したように、モータジェネレータ１０に対するトルクの指令値がゼロよりも大きくなる時点を検知する場合、その時点からのトルクＴｒｑを記憶してもよい。

【0067】

・フラグＦが「１」の場合、電流ｉｄ，ｉｑのサンプリング値を一時保存領域２６ａに保存することなく、同電流ｉｄ，ｉｑから算出されるトルクＴｒｑを収録領域２６ｂに記憶してもよい。

【0068】

「応力相関変数について」
・たとえば「車両の推力を生成する装置について」の欄に記載したように、内燃機関が車両の推力を生成する装置である場合、応力相関変数は、燃料噴射弁からの噴射量等とすればよい。また、推力を生成する装置が内燃機関およびモータジェネレータの場合には、応力相関変数を、内燃機関の噴射量とモータジェネレータを流れる電流との組とすればよい。

【0069】

・応力相関変数としては、モータジェネレータの電流などの駆動源の状態を示す変数に限らない。たとえば、駆動輪に加わるトルクを推定するための変数であってもよい。これは、路面の摩擦係数、車速および車両の加速度などの組によって構成される。

【0070】

「疲労変数算出処理について」
・上記実施形態では、疲労変数Ｖｆを、分別損傷度を算出するための変数としたが、これに限らず、たとえば、分別損傷度自体としてもよい。

【0071】

・上記実施形態では、レインフロー法を用いて疲労変数の値を算出したが、これに限らない。たとえば、応力またはひずみの上昇レンジと下降レンジとの等しい対を計数するレンジペア法を用いてもよい。またたとえば、応力またはひずみの変化幅を計数するレンジ法を用いてもよい。またたとえば、応力またはひずみの最大値および最小値を計数するピーク法を用いてもよい。

【0072】

「停止検知処理について」
・上記実施形態では、モータジェネレータ１０の回転速度Ｎｍが停止判定値Ｎｓｔｏｐ以下となることで、停止と判定したが、これに限らない。たとえば回転速度Ｎｍが停止判定値Ｎｓｔｏｐ以下となることと、モータジェネレータ１０に対するトルクの指令値がゼロとなることとの論理積が真となることで、停止と判定してもよい。

【0073】

「余寿命変数について」
・上記実施形態では、余寿命変数Ｖｒｌを、余寿命が長いほど大きい値となる変数としたが、これに限らない。たとえば余寿命が短いほど大きい値となる変数としてもよい。換言すれば、疲労劣化度合いが大きい場合に小さい場合よりも大きい値となる変数としてもよい。

【0074】

「出力処理について」
・車両ＶＣの外部に出力されるデータである疲労変数データとしては、分類データ２７ａに限らない。たとえば、Ｓ３４の処理を実行する都度、Ｓ４０の処理において肯定判定されることとし、１回のＳ３４の処理で算出された１または複数の疲労変数Ｖｆの値を外部に送信することとしてもよい。

【0075】

・たとえば、Ｓ５２の処理を疲労推定装置２０によって実行するのであれば、Ｓ４０，Ｓ４２の処理を削除してもよい。換言すれば、出力処理は必須ではない。
「余寿命変数の用途について」
・動力伝達装置１２の余寿命変数の用途としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば車両ＶＣの配給業者が車両ＶＣの状態を把握するために利用してもよい。

【0076】

「車両の推力を生成する装置について」
・上記実施形態では、車両の推力を生成する装置として、モータジェネレータ１０を例示したが、これに限らない。たとえば、内燃機関であってもよい。また、たとえば車両をハイブリッド車とし、推力を生成する装置を、モータジェネレータおよび内燃機関としてもよい。その場合、動力伝達装置に加わる応力を算出するために用いられる動力伝達装置に入力されるトルクを、駆動輪に伝達されるトルクとすればよい。

【0077】

「駆動源について」
・駆動源としては、車両の推力を生成する装置に限らない。たとえば、工作機械を駆動する電動機であってもよい。

【0078】

「実行装置について」
・実行装置としては、ＣＰＵ２２とＲＯＭ２４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

【0079】

「記憶装置について」
・上記実施形態では、電流ｉｄ，ｉｑおよびトルクＴｒｑをＲＡＭ２６に記憶したが、これに限らない。たとえば記憶装置２７に記憶してもよい。

【0080】

・一時保存領域２６ａと、収録領域２６ｂとが、同一の記憶装置の異なる記憶領域であることは必須ではない。
「コンピュータについて」
・図２に示す処理を単一のコンピュータによって実行することは必須ではない。たとえば、Ｓ３６の処理を、余寿命推定装置５０のＣＰＵ５２によって実行してもよい。これは、「出力処理について」の欄に記載したように、Ｓ３４の処理を実行する都度、出力処理を実行する場合などして実現できる。

【0081】

なお、互いに離間した位置に配置される複数のコンピュータの協働で実行する場合であっても、それらコンピュータが、ＣＰＵとＲＯＭとを備えて、ソフトウェア処理を実行することは必須ではない。それら各コンピュータは、上記「実行装置について」の欄に記載した実行装置の任意の構成であってよい。

【符号の説明】

【0082】

１０…モータジェネレータ
１２…動力伝達装置
１４…駆動輪
１６…インバータ
２０…疲労推定装置
２７…記憶装置
５０…余寿命推定装置
５９…ローカルネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】