KR102291152B1 - 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치 및 그 방법 - Google Patents

연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자체적으로 내부 부품들의 고장 여부를 안정적으로 정확하게 판단하여 셧 다운 하는 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치는 멀티코어로 구성되어 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 MCU; 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 고장 진단부; 및 상기 MCU의 진단결과 및 상기 고장 진단부의 진단결과에 따라 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 셧 다운 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.

Description

연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치 및 그 방법{Fault Diagnostic Apparatus of Hydrogen supply Apparatus of Fuel Cell Vehicle and Method Thereof}
본 발명은 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자체적으로 내부 부품들의 고장 여부를 안정적으로 정확하게 판단하여 셧 다운 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 상용 연료전지차량의 수소공급장치를 제어하는 제어기는 싱글코어로 구성된 하나의 메인 MCU 및 메인 MCU와는 별개의 서브 MCU, 이렇게 총 2개의 MCU를 포함한다.
하나의 메인 MCU 및 메인 MCU와는 별개의 서브 MCU는 수소공급장치모듈을 구성하는 하위 부품인 수소 밸브류 4종(수소공급밸브, 수소차단밸브, 수소퍼지밸브, 물배출밸브), 각 밸브별 히터 4종, 압력센서 2종, 수위센서 1종, 저전압 수소 재순환 블로어 등을 제어한다.
즉, 메인 MCU는 각 밸브의 PWM 제어를 통한 온/오프와 압력센서 및 수위센서 등 센서류의 ADC 입력신호 센싱, 온도센싱 및 CAN 통신 등 수소공급장치의 주요 제어기능을 수행한다.
또한, 서브 MCU는 수소 밸브류 4종의 히터 입출력 값 및 센서류의 Analog 입력 신호를 인가받아 이를 SPI 통신을 통해 메인 MCU에 전송한다.
메인 MCU는 서브 MCU에 의해 SPI 통신을 통해 전송된 수소 밸브류 4종의 히터 입출력 값 및 센서류의 Analog 입력 신호를 토대로 ADC 입력신호 센싱을 수행한다.
그러나, 종래의 수소공급장치를 제어하는 제어기는 하기와 같은 2가지의 단점이 있다.
첫째, 종래의 수소공급장치를 제어하는 제어기는 단일 코어의 메인 MCU가 적용됨에 따라 불가피하게 서브 MCU까지 적용되어 결국 2개의 MCU를 포함한다.
이로 인해 제어기를 소형화시키는데 한계가 있으며, 회로 구성에 있어서도 복잡성이 야기된다.
둘째, 단일코어 MCU를 적용한 종래의 수소공급장치를 제어하는 제어기는 고장감지기능 구현을 위한 별도의 추가회로가 존재하지 않는다.
즉, 단일코어 MCU가 자체적으로 고장감지기능을 포함한다거나, 단일코어 MCU 외부에 고장감지기능이 구현되도록 하는 것은 H/W적으로 불가능한 것이다.
이처럼 제어기는 H/W적으로 고장감지기능이 구현되어 있지 않아, 고장을 감지하기 위해서는 실제 수소밸브들 및 수소 재순환 블로어를 구동시킨 후, 동작특성 등을 직접 분석하여 수소밸브들 및 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 확인해야만 한다.
즉, 종래의 수소공급장치를 제어하는 제어기는 단일코어 메인 MCU 및 메인 MCU와 별개의 서브 MCU를 포함하므로 소형화가 어렵다는 단점과, 메인 MCU 자체적으로 고장진단 기능이 없으므로 별도의 고장감지 기능 회로가 추가되어야 한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로서, 서브 MCU의 기능까지 포함된 멀티코어 메인 MCU가 적용되고, 멀티코어 메인 MCU 내부에 고장진단 기능이 포함되며, 멀티코어 MCU 외부에도 고장진단 기능이 구현된 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치 및 그 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어를 포함하는 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치는 멀티코어로 구성되어 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 MCU; 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 고장 진단부; 및 상기 MCU의 진단결과 및 상기 고장 진단부의 진단결과에 따라 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 셧 다운 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 MCU는, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제1 신호)를 전달하는 마스터 코어부; 상기 마스트 코어부로부터 전달된 제1 신호 및 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제2 신호) 각각을 제1 시간만큼 지연시켜 전달하는 제1 지연부; 상기 제1 지연부로부터 전달된 제1 신호 및 제2 신호 각각을 제2 시간만큼 지연시켜 전달하는 제2 지연부; 상기 제2 지연부로부터 전달된 제2 신호를 전달하는 슬레이브 코어부; 및 상기 제2 지연부로부터 전달된 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부로부터 전달된 제2 신호를 비교하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 정합성 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비교부는, 비교결과, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)를 상기 제어부에 전달하고, 상기 비교결과, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상 동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장 진단부는, 상기 MCU으로부터 SPI 통신을 통해 수신된 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제3 신호)를 전달하는 워치독 IC; 및 상기 워치독 IC로부터 전달된 상기 제3 신호와 기프로그래밍된 기준 신호를 비교하여 상기 제3 신호와 기준신호 간의 정합성 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 CPLD는, 비교결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)를 상기 제어부에 전달하고, 상기 비교결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 MCU의 진단결과 및 상기 고장 진단부의 진단결과 중 적어도 하나가 고장으로 진단된 경우, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어를 셧 다운하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어를 포함하는 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단을 위해 멀티코어로 구성된 MCU, 과장 진단부 및 제어부를 포함하는 고장진단 장치의 고장진단 방법은 상기 MUC가 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 제1 단계; 상기 고장 진단부가 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 제2 단계; 및 상기 고장 여부를 진단하는 제1 단계의 진단결과 및 상기 고장 여부를 진단하는 제2 단계의 진단결과에 따라 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 셧 다운 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장 여부를 진단하는 제1 단계는, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제1 신호)가 마스터 코어부를 통과하도록 하는 단계; 상기 마스트 코어를 통과한 상기 제1 신호 및, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제2 신호) 각각을 제1 지연부를 통해 제1 시간만큼 지연되도록 하는 단계; 상기 제1 지연부에 의해 상기 제1 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 각각을 제2 지연부를 통해 제2 시간만큼 지연되도록 하는 단계; 상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제2 신호가 슬레이브 코어부를 통과하도록 하는 단계; 상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부를 통과한 상기 제2 신호를 비교하여 정합성 여부를 판단하는 단계; 및 판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 출력하는 단계는, 상기 판단결과, 상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부를 통과한 제2 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 진단한 진단결과(고장진단)를 출력하는 단계; 및 상기 판단결과, 상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부를 통과한 상기 제2 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상 동작하는 것으로 진단한 진단결과(정상진단)를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고장 여부를 진단하는 제2 단계는, 상기 MCU으로부터 SPI 통신을 통해 수신된 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제3 신호)와 기프로그래밍된 기준 신호를 비교하는 단계; 비교결과에 따라 상기 제3 신호와 기준신호 간의 정합성 여부를 판단하는 단계; 및 판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 출력하는 단계는, 상기 판단결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 진단한 진단결과(고장진단)를 출력하는 단계; 및 상기 판단결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상동작하는 것으로 진단한 진단결과(정상진단)를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 셧 다운 여부를 결정하는 단계는, 상기 고장 여부를 진단하는 제1 단계 및 상기 고장 여부를 진단하는 제2 단계의 진단결과 중 적어도 하나가 고장으로 진단된 경우, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어를 셧 다운하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래의 서브 MCU 기능까지 포함된 멀티코어 메인 MCU을 적용시킴에 따라 별도로 서브 MCU을 적용시킬 필요가 없어서 연료전지차량의 수소공급장치의 소형화가 가능하다.
특히, 서브 MCU의 적용이 불필요함에 따라 이와 관련된 회로까지 적용시킬 필요가 없어서 회로설계의 복잡성을 감소시킬 수 있다.
멀티코어 메인 MCU 내부에 고장진단 기능이 구현되고, 멀티코어 메인 MCU 외부에도 별도의 고장진단 기능이 구현됨에 따라 수소밸브들 및 수소 재순환 블로어 등의 고장진단을 보다 안정적이며 정확하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치를 나타낸 블럭도.
도 2는 도 1의 MCU에 포함된 고장진단부를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치의 고장진단 방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 도 1의 MCU에 포함된 고장 진단부를 나타낸 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치(100)는 MCU(110), 고장 진단부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
MCU(110)은 종래의 서브 MCU기능까지 포함된 멀티코어 MCU(Micro Control Unit)로서, 내부에 자체적으로 고장 진단부(111)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)는 마스터 코어부(112), 슬레이브 코어부(113), 비교부(114) 및 제1 지연부(115) 및 제2 지연부(116)를 포함한다.
마스터 코어부(112)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호(이하, "제1 신호"라 함)를 제1 지연부(115)에 전달한다.
제1 지연부(115)는 마스터 코어부(112)에 의해 전달된 제1 신호를 제1 시간만큼 지연시켜 제2 지연부(116)에 전달한다. 제1 지연부(115)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호(이하, "제2 신호"라 함)를 제1 시간만큼 지연시켜 제2 지연부(116)에 전달한다.
제2 지연부(116)는 제1 지연부(115)에 의해 전달된 제1 신호를 제2 시간만큼 지연시켜 비교부(114)에 전달한다. 제2 지연부(116)는 제1 지연부(115)에 의해 전달된 제2 신호를 제2 시간만큼 지연시켜 비교부(114)에 전달한다.
슬레이브 코어부(113)는 제2 지연부(116)에 의해 전달된 제2 신호를 비교부(114)에 전달한다.
비교부(114)는 제2 지연부(116)에 의해 전달된 제1 신호 및 슬레이브 코어부(113)에 의해 전달된 제2 신호를 비교한다. 비교부(114)는 비교결과에 따라 마스터 코어부(112)를 통과한 후 제1 시간 및 제2 시간만큼 지연된 제1 신호 및, 제1 시간 및 제2 시간만큼 지연된 후 슬레이브 코어부(113)를 통과한 제2 신호 간의 정합성 여부를 판단한다.
비교부(114)는 판단결과, 마스터 코어부(112)를 통과한 후 제1 시간 및 제2 시간만큼 지연된 제1 신호 및, 제1 시간 및 제2 시간만큼 지연된 후 슬레이브 코어부(113)를 통과한 제2 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)로서 고장신호를 제어부(130)에 전달한다.
그러나, 판단결과,마스터 코어부(112)를 통과한 후 제1 시간 및 제2 시간만큼 지연된 제1 신호 및, 제1 시간 및 제2 시간만큼 지연된 후 슬레이브 코어부(113)를 통과한 제2 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 즉 정합성인 경우, 비교부(114)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)가 정상 동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)로서 정상신호를 제어부(130)에 전달한다.
한편, MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)는 워치독 IC(121) 및 CPLD(Complex Programmable Logic Device, 122)를 포함한다.
워치독 IC(121)는 MCU(110)와의 SPI 통신을 통해 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호가 MCU(110)에 전달된 것을 인지한다.
워치독 IC(121)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호가 MCU(110)에 전달된 것이 인지되면, CPLD(122)에 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 구동정지 필요 여부를 판단해줄 것을 요청한다.
예컨대, 워치독 IC(121)는 MCU(110)로부터 SPI 통신을 통해 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호(이하, 제3 신호"라 함)가 전달되면, 제3 신호를 CPLD(122)에 전달한다. 워치독 IC(121)는 제3 신호를 토대로 CPLD(122)가 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 구동정지 필요 여부를 판단해줄 것을 요청한다.
CPLD(122)는 워치독 IC(121)의 요청에 따라 워치독 IC(121)로부터 전달된 제3 신호와 기프로그래밍된 기준 신호를 비교하고, 비교결과에 따라 제3 신호와 기준신호 간의 정합성 여부를 판단한다.
CPLD(122)는 워치독 IC(121)로부터 전달된 제3 신호 및 기준 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 구동정지가 필요하므로, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)로서 고장신호를 제어부(130)에 전달한다.
그러나, 판단결과, 제3 신호 및 기준 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 즉 정합성인 경우, CPLD(122)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 구동정지가 필요하지 않으므로, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)가 정상동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)로서 정상신호를 제어부(130)에 전달한다.
제어부(130)는 MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)의 진단결과 및 MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)의 진단결과 중 적어도 하나가 고장진단이면, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)를 셧 다운한다.
그러나, 제어부(130)는 MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)의 진단결과 및 MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)의 진단결과 둘 다가 정상진단이면, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)를 셧 다운하지 않는다.
한편, 여기서는 제어부(130)가 좀 더 안정적이면서 정확하게 고장진단을 할 수 있도록 MCU(110)의 내부 및 외부 각각에 위치한 고장 진단부(111) 및 고장 진단부(120)로부터 전달된 진단결과를 토대로 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 고장 여부를 판단하도록 구성하였으나 이에 국한되지 않고, 제어부(130)가 신속하게 고장진단을 하면서 동시에 제어부(130)의 회로 복잡성을 감소시키기 위해 MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)는 구성하지 않는다. 단지 MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)로부터 전달된 진단결과만을 토대로 제어부(130)가 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 고장 여부를 판단하도록 구성할 수 있음은 물론이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장 진단 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지차량의 수소공급장치의 고장 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제어부(130)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호를 입력받는다(S300).
제어부(130)는 입력된 각 신호를 MCU(110)에 전달하고, MCU(110)은 제어부(130)에 의해 전달된 신호를 내부에 위치한 고장 진단부(111)에 전달하며, 또한 SPI 통신을 통해 외부에 위치한 고장 진단부(120)에 전달한다(S301).
MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)는 MCU(110)을 통해 전달된 각 신호가 마스터 코어부(112)를 통과하여 기설정된 시간만큼 지연되어 입력되고(이하, 이 입력된 신호를 "제4 신호"라 함), MCU(110)을 통해 전달된 각 신호가 기설정된 시간만큼 지연된 후 슬레이브 코어부(113)를 통과하여 입력되면(이하, 이 입력된 신호를 "제5 신호"라 함), 제4 신호와 제5 신호를 비교하여 두 신호 간의 정합성 여부를 판단한다.
MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)는 판단결과, 제4 신호 및 제5 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)를 제어부(130)에 전달한다.
그러나, 판단결과, 제4 신호 및 제5 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 즉 정합성인 경우, MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)가 정상 동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)를 제어부(130)에 전달한다.
한편, MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)는 MCU(110)으로부터 SPI 통신을 통해 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)로부터 출력된 각 신호(이하, 제6 신호"라 함)가 전달되면, 전달된 제6 신호와 기프로그래밍된 기준 신호를 비교하여 제6 신호와 기준 신호 간의 정합성 여부를 판단한다.
MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)는 MCU(110)으로부터 SPI 통신을 통해 전달된 제6 신호 및 기준 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)를 제어부(130)에 전달한다.
그러나, 판단결과, 제6 신호 및 기준 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 즉 정합성인 경우, MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)는 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)가 정상동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)를 제어부(130)에 전달한다.
제어부(130)는 MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111) 및 MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)로부터 전달된 진단결과를 확인한다(S302).
제어부(130)는 각 고장 진단부(111, 120)로부터 전달된 진단결과를 토대로 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)의 고장 여부를 판단한다(S303).
제어부(130)는 고장으로 판단되면, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)를 셧다운 한다(S304).
예컨대, 제어부(130)는 MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)의 진단결과 및 MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)의 진단결과 중 적어도 하나가 고장진단이면, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)를 셧 다운한다.
그러나, 제어부(130)는 MCU(110)의 내부에 위치한 고장 진단부(111)의 진단결과 및 MCU(110)의 외부에 위치한 고장 진단부(120)의 진단결과 둘 다가 정상진단이면, 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 수소 밸브부(200) 및 수소 재순환 블로어(300)를 셧 다운하지 않는다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 고장진단 장치 110 : MCU
111 : 고장 진단부 120 : 고장 진단부
130 : 제어부

Claims (12)

  1. 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어를 포함하는 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치에 있어서,
    멀티코어로 구성되어 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 MCU;
    상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 고장 진단부; 및
    상기 MCU의 진단결과 및 상기 고장 진단부의 진단결과에 따라 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 셧 다운 여부를 결정하는 제어부를 포함하되,
    상기 MCU는,
    상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제1 신호)를 전달하는 마스터 코어부;
    상기 마스터 코어부로부터 전달된 제1 신호 및 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제2 신호) 각각을 제1 시간만큼 지연시켜 전달하는 제1 지연부;
    상기 제1 지연부로부터 전달된 제1 신호 및 제2 신호 각각을 제2 시간만큼 지연시켜 전달하는 제2 지연부;
    상기 제2 지연부로부터 전달된 제2 신호를 전달하는 슬레이브 코어부; 및
    상기 제2 지연부로부터 전달된 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부로부터 전달된 제2 신호를 비교하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 정합성 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 비교부를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 비교부는,
    비교결과, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)를 상기 제어부에 전달하고,
    상기 비교결과, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상 동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)를 상기 제어부에 전달하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고장 진단부는,
    상기 MCU으로부터 SPI 통신을 통해 수신된 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제3 신호)를 전달하는 워치독 IC; 및
    상기 워치독 IC로부터 전달된 상기 제3 신호와 기프로그래밍된 기준 신호를 비교하여 상기 제3 신호와 기준신호 간의 정합성 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 CPLD는,
    비교결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 판단한 진단결과(고장진단)를 상기 제어부에 전달하고,
    상기 비교결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상동작하는 것으로 판단한 진단결과(정상진단)를 상기 제어부에 전달하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 MCU의 진단결과 및 상기 고장 진단부의 진단결과 중 적어도 하나가 고장으로 진단된 경우, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어를 셧 다운하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치.
  7. 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어를 포함하는 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단을 위해 멀티코어로 구성된 MCU, 고장 진단부 및 제어부를 포함하는 고장진단 장치의 고장진단 방법에 있어서,
    상기 MCU가 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 제1 단계;
    상기 고장 진단부가 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 고장 여부를 진단하는 제2 단계; 및
    상기 고장 여부를 진단하는 제1 단계의 진단결과 및 상기 고장 여부를 진단하는 제2 단계의 진단결과에 따라 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어의 셧 다운 여부를 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 고장 여부를 진단하는 제1 단계는,
    상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제1 신호)가 마스터 코어부를 통과하도록 하는 단계;
    상기 마스터 코어를 통과한 상기 제1 신호 및, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제2 신호) 각각을 제1 지연부를 통해 제1 시간만큼 지연되도록 하는 단계;
    상기 제1 지연부에 의해 상기 제1 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 각각을 제2 지연부를 통해 제2 시간만큼 지연되도록 하는 단계;
    상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제2 신호가 슬레이브 코어부를 통과하도록 하는 단계;
    상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부를 통과한 상기 제2 신호를 비교하여 정합성 여부를 판단하는 단계; 및
    판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 단계를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치의 고장진단 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 출력하는 단계는,
    상기 판단결과, 상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부를 통과한 제2 신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 진단한 진단결과(고장진단)를 출력하는 단계; 및
    상기 판단결과, 상기 제2 지연부에 의해 상기 제2 시간만큼 지연된 상기 제1 신호 및 상기 슬레이브 코어부를 통과한 상기 제2 신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상 동작하는 것으로 진단한 진단결과(정상진단)를 출력하는 단계를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치의 고장진단 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 고장 여부를 진단하는 제2 단계는,
    상기 MCU으로부터 SPI 통신을 통해 수신된 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어로부터 출력된 각 신호(제3 신호)와 기프로그래밍된 기준 신호를 비교하는 단계;
    비교결과에 따라 상기 제3 신호와 기준신호 간의 정합성 여부를 판단하는 단계; 및
    판단결과에 따라 고장신호 또는 정상신호를 출력하는 단계를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치의 고장진단 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 출력하는 단계는,
    상기 판단결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견된 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어에 고장이 발생한 것으로 진단한 진단결과(고장진단)를 출력하는 단계; 및
    상기 판단결과, 상기 제3 신호 및 상기 기준신호 간의 부정합성이 발견되지 않은 경우, 상기 수소 밸브부 및 수소 재순환 블로어가 정상동작하는 것으로 진단한 진단결과(정상진단)를 출력하는 단계를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치의 고장진단 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 셧 다운 여부를 결정하는 단계는,
    상기 고장 여부를 진단하는 제1 단계 및 상기 고장 여부를 진단하는 제2 단계의 진단결과 중 적어도 하나가 고장으로 진단된 경우, 상기 수소 밸브부 및 상기 수소 재순환 블로어를 셧 다운하는 단계를 포함하는 것
    인 연료전지차량의 수소공급장치의 고장진단 장치의 고장진단 방법.
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