KR20050044645A - 전자 시스템, 특히 차량의 세트의 작동 결함 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 a) 진단 단계의 개시시, 특정값(x_ip)을 갖는 데이타(x_i)를 선택하는 단계, b) 각각의 선택된 데이터(x_i)에 대하여, 데이타(x_i)에 의한 특정값(x_ip )이 유래할 수 있는 그룹(X_∞i)을 검색하는 단계, c) 데이타의 그룹(X_∞i)의 교점에 포함된 데이타의 리스트(X_∞)를 생성하는 단계, d) 작동 결함이 데이타(x_i)에 의하여 취한 특정값에서 유래하는 세트의 엘리먼트(들)를 식별하기 위하여 리스트(X_∞)를 분석하는 단계로 이루어지는 방법에 관한 것이다.

Description

전자 시스템, 특히 차량의 세트의 작동 결함 진단 방법{METHOD FOR DIAGNOSING OPERATING FAULTS OF AN ASSEMBLY OF ELECTRONIC SYSTEMS, IN PARTICULAR IN A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 전자 시스템의 하나 이상의 성분의 작동 결함을 출현에 연속적으로 소정의 값을 취할 수 있는 하나 이상의 데이타를 수신하고 다중 데이타를 산출하는 집적 전자 시스템 세트의 작동 결함 진단 방법에 관한 것이다.

특히 차량에 장착하기 위한 것으로 공지된 이러한 유형의 전자 시스템 세트는 공지되어 있다. 이러한 차량는 차량를 추진시키는 엔진 명령, 좌석의 공기 조절 관리, 지면과의 차량 연결 관리 (제동 장치, 서스펜션...), 전화 통화 관리 등과 같은 각각의 서비스의 수행을 확인하는 다수의 시스템을 일반적으로 포함한다.

도 1에는 이러한 세트의 시스템의 소재 성분을 도시한다. 이러한 성분은 실질적으로 전자 명령 또는 "연산기" UCE_m 명령의 유니트를 포함하며, 각각의 연산기는 센서 Cⁿ _i에 그리고 작동기 A^m _j에 연결되며, 모든 연산기는 부스(B)에 연결된 다른 연산기로부터 또는 연산기로 예를 들면 다중 정보를 송신 또는 수신하기 위한 하나 이상의 동일한 부스(B)에 연결된다.

이러한 다중화는 특히 예를 들면 부스 CAN에 대하여 공지된 바와 같이 수치화된 시그날의 스크린에 의하여 구체화된 메시지에서 원인인 정보를 투입하면서 CAN을 얻는다.

예로서, "엔진 명령"의 시스템 S₂는 연산기 UCE₂, 엔진, 예를 들면 내연 기관의 회전 속도, 엔진의 흡입 수집기에서의 압력, 외부 공기의 압력, 엔진의 냉각수 온도, 공기의 온도, 배터리 충전 상태 등등의 크기에 민감한 복수개의 센서 C² _i 및 복수개의 작동기 A² _j를 포함한다. 연산기 UCE₂는 감속 조절, 공기/연료 혼합물의 농후 조절, 이러한 혼합물의 사전 점화 조정 및 배기 가스의 재순환과 같은 엔진 명령의 다수의 작동을 실행하기 위하여 프로그램화되어 있다. 이를 위하여, 연산기 UCE₂는 전술한 센서 C² _j로부터의 정보를 활용하며, 추가의 공기 명령 밸브 및, "감속 조절" 기능을 위한 점화 플러그의 점화 코일, "농후 조절기" 기능을 위한 연료 주입기, "사전 점화" 기능을 위한 동일한 점화 코일 및 "배기 가스 재순환" 기능을 위한 밸브로 이루어진 작동기 A² _j의 제어 시그날을 형성한다.

전술한 기타의 "서비스", "좌석의 공기 조절", "지면과의 연결" 등은 엔진 명령을 위하여 전술한 것과 유사한 구조의 시스템에 의하여 수행된다.

동일한 부스 B에 의하여 통신을 수행하는 모든 시스템은 다중화 네트워크를 구성한다. 각종 시스템과 관련된 다수의 기능은 예를 들면 동일한 센서로부터의 정보를 활용하며, 이는 시스템의 세트의 구조에서의 고가의 과잉분을 배제한다. 다중 네트워크의 사용은 세트의 여러가지 엘리먼트를 상호접속시키는 전기선의 길이를 크게 줄일 수 있다. 이러한 다중 세트는 때때로 여러개의 시스템을 사용하며 "횡단" 비율로 알려진 비통상적이며 임의로 복잡한 기능의 설치를 가능케 한다. 비제한적인 예로서, 차량이 충격을 겪는 유의한 "작동된 에어백" 정보의 인지는 차량에 장착된 이동 전화 장치에 의하여 구조 호출 송신을 명령하도록 처리된다.

본 출원인이 2000년 6월 27일자로 출원한 프랑스 특허 출원 제00 08251호에는 데이타의 수신 및 산출하는 집적 시스템 세트의 확실한 작동을 평가하는 방법이 개시되어 있다. 이러한 방법은 착상 단계중에 시스템에 부가된 모든 변조의 충격을 평가할 수 있고, 그리하여 이러한 변조가 세트의 확실한 기능을 유의적으로 변경시키지 않는다는 것을 확인할 수 있으며, 이는 승객의 안전을 생각하는 차량의 환경에서는 특히 필수적인 것이다.

차량의 가용 수명 중에, 센서, 작동기, 연산기, 부스 등의 세트의 특정 성분이 파손되거나 또는 작동 결함을 나타내게 되며, 그리하여 이러한 파손 또는 오작동의 진단 수단을 구비하는 것이 권장되고 있다. 이들 수단은 차량의 모든 설계 단계중에, 차량에 장착된 전자 시스템이 야기하게 되는 변화가 이들 수단의 진단 역량을 약화시키지 않는다는 것을 체크하도록 고려되는 것이 이롭다.

본 발명의 목적은 전술한 유형의 모든 전자 시스템 세트, 즉 시스템이 다중 데이타를 생성 및 교환하는 세트에 영향을 미치는 작동 결함의 진단 방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 다중 시스템 세트가 장착된 차량의 설계 단계중에 항상 진단 역량을 평가할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 세트의 성분 중 적어도 하나의 작동 결함의 출연과 연속적으로, 소정의 특정값(x_ip)을 취할 수 있는 하나 이상의 데이타(x_i)를 생성하고 이를 수행하는, 전자 시스템 세트의 작동 결함의 진단 방법으로서,

a) 진단 단계의 개시시, 특정값(x_ip)을 갖는 데이타(x_i)를 선택하는 단계,

b) 각각의 선택된 데이터(x_i)에 대하여, 데이타(x_i)를 취한 특정값(x_ip)이 유래할 수 있는 그룹(X_∞i)을 검색하는 단계,

c) 데이타의 그룹(X_∞i)의 교점에 포함된 데이타의 리스트(X_∞)를 생성하는 단계,

d) 작동 결함이 데이타(x_i)에 의하여 취한 특정값(x_ip)에서 유래하는 세트의 성분(들)을 식별하기 위하여 리스트(X_∞)를 분석하는 단계를 특징으로 하는 방법으로 하기의 설명을 숙독함으로써 명백할 것이다.

하기에서 상세하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 이러한 결함의 원인에 작동 결함의 관찰된 결과를 유추할 수 있는 데이타 처리 알고리즘으로 인하여 결함의 영향을 받는 기관 또는 장치를 식별할 수 있으며, 이는 해결책을 제시할 수 있다.

본 발명의 또다른 특징에 의하면, 단계 c) 또는 d)에서 작동 결함의 관찰된 결과에 상응하지 않는 데이타의 리스트(X_∞) 및/또는 신뢰성이 의심스럽지 않은 시스템, 예를 들면 연산기 또는 부스의 하나 이상의 소정의 성분에 의하여 송신된 데이타의 리스트(X_∞)를 배제시킨다.

본 발명의 또다른 특징 밋 잇점은 하기의 상세한 설명 및 첨부한 도면으로부터 명백할 것이다.

도 1은 상세한 설명의 전제부에 설명된 본 발명에 의한 작동 결함의 진단 수단이 장착된 전자 시스템 세트의 개략도를 도시한다.

도 2는 본 발명에 의한 방법의 플로우 차트를 도시한다.

이를 실시하기 위하여, 전자 시스템 세트의 소재 구조, 기능 및 작동을 설명할 수 있는 모든 정보를 수집한 데이터 베이스를 배치한다.

또한, 전술한 프랑스 특허 출원 제00 08251호에 기재된 것과 유사하게, 후술하는 작동 결함의 원인의 탐색 알고리즘을 수행하기 위하여 요청에 의하여 데이터 베이스에 질문하기에 적절한 소프트웨어 도구로 구성된다. 비제한적인 예에 의하면, 이러한 목적에는 당업자에게 공지된 질의어 SQL을 사용할 수 있다.

x가 데이타 베이스의 객체일 경우, 후속 F(x)에서 x에 대한 요청을 평가하게 된다. 데이타 세트의 지명의 경우에는 대문자 X를 사용한다. 그래서, F(X)는 X에 속하는 x에 대한 세트 F(x)의 결합(union)이 된다. 요청의 결과는 해의 세트이기 때문에 데이타 베이스의 요청의 활용과 관련이 있다. 다수의 요청의 결과가 균일한 엘리먼트에 대한 요청이 되기 때문에, 결합 또는 재결합을 언급할 수 있다.

본 발명에 의하면, 작동 결함의 진단 단계의 개시후, 센서 또는 작동기, 연산기, 부스 등의 해당 전자 시스템 세트의 하나 또는 다수의 성분의 작동 결함의 출현으로 이루어진 이벤트후 특정값(x_ip)을 취한 각각의 데이터(x_i) (여기서 i는 1 내지 q임)를 이러한 데이터 베이스에서 선택할 수 있다 (도 2의 플로우 차트의 단계 a).

데이타(x_i)는 데이타가 무효이거나 또는 오류가 되거나 또는, 연산기, 부스, 센서 또는 작동기가 파손되거나 또는 저하된 작동하에 있거나 또는, 데이타를 포함하는 수치 시그날의 스크린이 무효이거나 또는 부재인 것 등의 유의적인 소정의 특정값(x_ip)을 취할 수 있다.

특정값(x_ip)에 할당된 각각의 데이타(x_i)를 선택함으로써 본 발명의 단계 b에 의하여 특정값(x_ip 내지 x_i)으로의 할당에 기인할 수 있는 데이타의 세트를 유추할 수 있으며, 여기서 이와 같이 설정된 사실의 1차적 원인의 비제한적인 예로는 전술한 유형의 작동 결함 등이 있다.

해당 전자 시스템 세트의 하나 또는 다수의 기능에 의하여 생성되거나 또는 소비된 특정값(x_ip)과 관련된 데이타(x_i)의 경우,

- F(x_i) 요청 "약간의 출구에서 x_i를 갖고 특정값 x_ip∼x_i를 할당할 수 있는 함수의 세트"

- G(f,{x_jp}) 요청 "결함에 속하게 되는 함수 f에 대하여 '두려운' 이벤트의 대표적인 데이타 세트 그리고 f는 출구에서의 특정값(x_jp)에 할당된 데이터 (x_j)를 산출한다 (함수 f는 "저하된" 다수의 모드 또는 기능을 지닐 수 있다)"

-

그리하여, X₁ = {x_ip}∪G((F{x_ip}),{x_ip}) = X₀∪G(F(X ₀),X₀)가 되며, 여기서 X₀={x_ip}이며,

X_i는 데이터 x₁=x_ip의 송신을 야기할 수 있는 이벤트의 대표적인 데이타 세트이다.

마찬가지로, X₂ = X₁∪G(F(X₁),X₁)이고, 세트 X₂는 모든 함수가 2회 적용된 x_i를 산출한 후 x_i를 산출할 수 있는 데이타를 나타낸다.

X₀={x_i} 그리고 X_n+1 = X_n∪G(F(X_n),X_n)과 같이 데이타 (X_o... X_n, X_n+1...)의 세트의 후속 순환을 처리하는 것에서 유추된다.

X_∞i는 n이 위치 X_n의 +∞를 향할 경우의 한계치를 지칭하며, X_∞i는 x _i=x_ip인 송신을 야기할 수 있는 이벤트의 대표적인 데이타의 세트 또는 그룹을 나타낸다.

X_∞의 존재를 확인하며, 이벤트의 관찰된 세트 G(F(X_∞), X_∞)가 X_∞ 의 서브세트인 것을 확인하여야만 한다.

첫번째로는, X_n ⊆ X_n+l이라는 것이 명백하다. 한편, X_n은 전자 시스템 세트의 이벤트 세트에 포함되는 경우, X_N+1 = X_N인 경우 지수 N이 존재한다.

그래서, X_N+2 = X_N+1 ∪G(F(X_N+1), X_N+1) = X_N∪G(F(X _N), X_N) = X_N+1 = X_N가 된다.

그리하여 순환에 의하여 X_∞ = X_N가 되며, 이는 X_∞의 존재를 나타내는 것이다.

두번째로는, X_N+1=X_N∪G(F(X_N), X_N), 이어서 X_N+1 및 X_N 대신에 X_∞으로 대체하여 X_∞=X_∞∪G(F(X_∞), X_∞)를 얻는다.

이들 오른쪽과 왼쪽의 동일을 판독하는 것은 임의의 엘리먼트 G(F(X_∞), X_∞)가 X_∞에 속하며, 그리하여 G(F(X_∞), X_∞)는 X_∞의 적절한 서브-세트가 되는 것으로 밝혀졌다.

전술한 알고리즘은 x_i=x_ip (단계 c)와 같은 모든 데이타 x_i에 대하여 반복하며, 이는 데이터의 q 그룹 X_∞i (i는 1∼q임)를 산출한다.

본 발명에 의하면 X_∞ = X_∞1∩X_∞2...∩X_∞i...인 이들 그룹 (단계 d)의 교점에 속하는 데이타 x_i=x_ip의 리스트 X_∞를 설정하게 되며, 작동 결함의 영향을 임의로 받은 전자 시스템의 세트의 성분 (센서, 작동기, 연산기, 부스...)을 식별하기 위하여 (단계 e) 이러한 데이터의 송신 성분으로 거슬러 가게 된다.

이러한 성분에 영향을 미치는 결함은 전자 시스템의 세트에서 수행되는 함수의 입구 또는 출구에 작용할 수 있다. 출구의 결함은 "네트워크" 데이타의 특정값, 즉 예를 들면 센서 또는 작동기에 의하여 송달되는 결함을 나타내는 데이타의 오류 데이타 (이러한 결함은 진단되지 않음), "전신(filaire)" 데이타의 특정값(들), 예를 들면 결함 표시 또는 오류 데이타 등이 있다.

함수 입력의 결함은 상기에서 언급된 결함 이외에도 연산기, 스크린 또는 부스의 부재, 작동기 또는 센서의 실패 또는, 연산기에서의 내부 결함 ("재설정"에서 CRC 오류, 질량 또는 공급 전압의 오류, UCE 묵음 등...)이 있다.

데이타 X_∞i의 세트의 교점 X_∞에 포함된 데이타의 숫자가 중요할 수 있다. 그러나, 전자 시스템 세트(전송 센서, 작동기, 커넥터, 접속, 연산기 등....)의 성분의 결함의 대표적인 데이타만이 보유되도록 한다.

또한, 차랑 운전자는 차량에 장착된 작동 장치의 정확한 작동 또는 분명한 실패 또는 저하된 작동 (예컨대 공기 조절 장치의 파손 등)을 관찰할 수 있다.

마찬가지로, 차량 파손을 복구하는 임무를 띤 차량 수리공은 부스에 전송된 진단 데이타에 의하여 파손의 가능한 원인을 식별할 수 있다.

이와 같은 모든 관찰은 데이타 X_∞i의 그룹의 교점 X_∞에서 관찰과 일치하는 데이타를 구획하게 되며, 이는 파손의 원인의 검색후의 기타의 사항을 배제시킬 수 있다.

마찬가지로, 이러한 전체 전자 장치의 높은 신뢰성으로 인하여 검색된 파손의 원인이 연산기 또는 부스에 있지 않다는 이러한 가정이 타당할 경우, 이들 중에서 기원을 찾을 수 있는 X_∞를 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 의하면, 관찰된 파손과 파손에 이르게 된 원인간의 상관 관계가 전혀 명백하지 않을 경우, 운전자 또는 차량 수리공에 의하여 관찰된 작동 결함의 기원은 센서 또는 작동기에서 용이하게 찾아볼 수 있다.

이러한 상황에 대한 비제한적인 예로서, 공기 조절 장치의 파손을 운전자가 관찰할 경우를 들 수 있으며, 이러한 차량에서는 차량의 탱크에 수용된 연료의 레벨이 바닥 레벨 아래로 내려갔을 때, 장치의 이러한 서비스의 작동 중지를 프로그램하고, 이는 다시 탱크가 가득 찰 때까지 차량의 소비를 감소시킨다.

본 발명에 의한 알고리즘 방법에 의하여 유도된 이러한 파손의 원인에 대한 검색에 의하면, 파손의 원인이 연료 탱크내에서의 연료 레벨을 측정하도록 하는 탐침의 작동 결함에서 비롯되었다는 것을 알 수 있다.

일단 차량이 운행되면 다중 전자 시스템이 장착된 차량의 설계 단계중에 본 발명에 의한 결함의 진단 방법이 수행될 수 있는 것에 유의한다. 본 발명에 의한 목적 중 하나에 의하면, 이러한 착상 단계중에 이들 시스템이 겪는 변화는 본 발명에 의한 장착된 시스템 결함의 진단 역량을 손상시키지 않는다는 것을 체크할 수 있다.

물론, 본 발명은 차량에 장착된 전자 시스템 세트에 영향을 미치는 결함의 진단에만 한정되는 것은 아니다. 반대로, 본 발명은 부스에서의 접근이 가능한 데이타를 수신하고 산출하는 임의의 모든 전자 시스템에 적용될 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 세트의 성분(Aⁿ _i; Cⁿ _i; UCE_n; B) 중 하나 이상의 작동 결함의 출현과 연속적으로, 소정의 특정값(x_ip)을 취할 수 있는 하나 이상의 데이타(x_i)를 생성하고 이를 수행하는, 성분(Aⁿ _i; Cⁿ _i; UCE_n; B)을 포함하는 전자 시스템 세트의 작동 결함의 진단 방법으로서,

   a) 진단 단계의 개시시, 특정값(x_ip)을 갖는 데이타(x_i)를 선택하는 단계,

   b) 각각의 선택된 데이터(x_i)에 대하여, 데이타(x_i)에 의하여 취한 특정값(x_ip)이 유래할 수 있는 데이타의 그룹(X_∞i)을 검색하는 단계,

   c) 데이타의 그룹(X_∞i)의 교점에 포함된 데이타의 리스트(X_∞)를 생성하는 단계를 특징으로 하는 것인 진단 방법.
2. 제1항에 있어서,

   d) 작동 결함이 데이타(x_i)에 의하여 취한 특정값(x_ip)에서 유래하는 세트의 성분(들)을 식별하기 위하여 리스트(X_∞)를 분석하는 단계를 특징으로 하는 것인 방법.
3. 제1항에 있어서, 단계 c) 또는 d)에서 작동 결함의 관찰된 결과에 상응하지 않는 데이타의 리스트(X_∞)는 배제시키는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 c) 또는 d)에서 세트의 시스템의 하나 이상의 소정의 성분에 의하여 송신된 데이타의 리스트(X_∞)를 배제시키는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 소정의 성분은 연산기(UCE_i) 또는 부스(B)인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 차량에 장착된 전자 시스템의 세트에 적용되는 것인 방법.