KR20080077175A - 서로 다른 종류의 결함들을 정의하는 내장 진단 방법에기초한 차량의 동작 상태를 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 동작 상태를 제어하는 방법에 관한 것으로 매 동작 주기에, 차량의 동작 상태를 제어하는 적어도 하나의 컴퓨터에 적용되는 적어도 하나의 진단 단계를 실행하는 것을 포함하며, 상기 컴퓨터가 데이터를 생산하고 소비하는 동안, 상기 결함과 관련된 진단 결과를 나타내기 위하여, 상기 데이터 중 적어도 하나는 상기 컴퓨터에 의한 동작 결함의 감지로부터 초래되는 특정 미리 설정된 값을 얻을 수 있게 한다. 본 발명은 매 주기의 종료시에, 관련 결함에 관하여 상기 특정 값의 저장 및 상기 관련 결함에 관하여 마지막으로 실행된 진단 단계에 의하여 제공되는 상기 진단 결과를 재생산하기 위하여 상기 저장된 특정 데이터로 다음 동작 주기의 시작시에 진단 단계의 초기화를 포함하는 것으로 특징지어진다.

Description

서로 다른 종류의 결함들을 정의하는 내장 진단 방법에 기초한 차량의 동작 상태를 제어하는 방법{Method for controlling the operating condition of a vehicle based on an onboard diagnostic strategy defining different types of failures}

본 발명은 차량의 동작을 모니터링 하기 위한 전자 컴퓨터들 중 적어도 하나의 전자 컴퓨터의 내장 진단 시스템을 사용하는 차량, 예를 들어 자동차의 동작을 모니터링 하는 방법에 관한 것이다.

자동차는 전통적으로, 센서들 및 액추에이터(actuator)에 적절하게 연결되었을 때 엔진 분사 시스템의 모니터링, 자동 변속기의 모니터링, 지면과 관련되는 차량 관리(브레이크, 서스펜션, 기타), 기타 이와 같은 다양한 차량 동작 모니터링 기능들을 수행하는 복수의 내장 전자 컴퓨터들을 구비한다.

차량의 동작과 관련된 시스템 또는 부품에서 감지되는 발생 가능한 동작 결함에 직면한 사용자의 안전을 보장하고 수리공에 의하여 수리되는 것이 허용되도록 하기 위하여 내장 컴퓨터들의 자가 진단 시스템들이 다양한 전기적 또는 기능적 진단 방법을 수행할 수 있게 한다.

이들 진단 방법들은 영구적으로(예를 들어, 전기적인 계속적인 진단에 흔히 있는) 또는 특별한 동작 조건들에(기능적 진단들에 흔히 있는 일로서, 예를 들어 과급(supercharging) 시스템 또는 배기가스 후처리 시스템의 촉매 변환 효율의 진단) 적용된다.

이들 진단 방법들의 기능은 결함 정보를 갖는 컴퓨터를 제공하는 것으로, 상기 결함 정보는 상태(예를 들어 "존재(present), "부재(absent)")와 관련된다.

그러면 상기 컴퓨터는 재구성(reconfiguration)하는 방법들(예를 들어, 센서에 결함이 있을 때 대체값의 사용) 및/또는 저하된(degraded) 모드로 동작하는 방법들(예를 들어, 만약 과급 시스템의 결함이 감지되면 엔진 기능의 제한)을 적용하기 위하여 이 결함 정보 및 연관된 상태 정보를 사용한다.

이들 방법들은, 엄격하게 다음 순서대로, 사용자 및 환경의 안전을 보장하는 것, 하드웨어의 신뢰성을 보장하는 것 및 사용자에 의하여 느껴지는 영향을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

최근의 내장 진단 시스템의 대부분은 상기 결함들에 있어서 네 가지 가능한 상태를 고려하며, 아래에 간략히 설명하면,

-"결함 부재(failure absent)": 이 상태는, 현재 동작 주기(cycle)에서 내장 진단 방법에 의하여 제공되는 최종 결과에 있어서 결함이 없는 것을 나타낸다. 통상적으로, 새로운 차량 사용 주기(vehicle usage cycle)의 시작시에 시스템이 초기화될 때, 모든 가능한 결함들의 상태는 이 값을 갖는다.

-"결함 존재(failure present)": 이 상태는, 현재 동작 주기에서 내장 진단 방법에 의하여 제공되는 최종 진단 결과에 있어서 결함이 있는 것을 나타낸다. 이 결함 상태는 차량 사용 주기의 종료시에 전력 공급이 차단(loss)되었을 때 저장되도록 설계되지 않았다.

-"저장된 결함(failure stored)": 이 상태는 외부 진단 툴(tool)에 의하여 관련 컴퓨터의 오류(fault) 메모리가 삭제된 최종 시점 이래로 결함이 적어도 한번 감지된 것을 나타낸다. 이 상태는 현재 동작 주기와 관련되지 않으며, 따라서 상기 이전 두 상태들에 추가될 수 있다. 따라서, 결함은 부재 및 저장된, 또는 존재 및 저장된 상태일 수 있다. 이 저장된 결함 상태는 사실 로깅(logging) 목적을 위해서 의도되었다.

-"OBD 확인된(confirmed) 결함": 이 상태는 OBD 영역, 다른 말로 "내장 진단"(OBD:On Board Diagnostic) 타입 시스템의 결함과 관련된 것으로, ISO 14 230-4 기준에 따르며, 고장, 즉 국제 기준에 따라서 규정된 배출 제한치의 초과를 초래한 배출에 관련된 시스템 또는 부품의 결함의 예상되는 근원을 감지함으로 인하여 오염물질의 배출을 모니터링 하도록 의도되었다. 내장 진단 시스템(OBD)은 따라서 엔진 모니터링 컴퓨터 또는 그것의 자동 변속 장치와 같은 오염물질의 배출에 영향을 미칠 수 있는 동일 자동차의 몇몇 컴퓨터와 관련된다.

ISO 14229-UDS(통합 진단 서비스) 기준에 따라서 상기 상태들의 정의들은 다음 상태들에 의하여 보충되며:

-"동작 주기에 결함 존재": 이 상태는 "결함 존재" 상태와 동일하나, 동작 주기의 종료시까지 유지된다.

-"동작중인(running) 주기 및/또는 이전 주기에 OBD 결함 존재": 이 상태는 OBD 확인 중인 결함에 대응한다.

상기 언급한 기준은 두 레벨의 정보에 기초하여 관련된 진단 방법이 수행되는지 아닌지 나타내기 위하여, 이진(binary) 정보의 형태로, OBD 영역의 결함들을 위하여 이전에 사용된 "준비(readiness)" 개념을 모든 결함들에 대하여 일반화하며, 상기 두 레벨의 정보는: 동작 주기 및 외부 진단 툴에 의하여 컴퓨터의 오류 메모리가 삭제된 최종 시점 이래의 정보를 의미한다.

적당하게 정의된 정보는, 한편으로 어느 결함들의 수리에 효율적인 도움을 제공하며, 다른 한편으로는 결함 발생시에 필요한 저하된 모드들 및/또는 재구성의 대부분을 관리할 수 있게 한다.

그러나, 대부분의 자동차 동작 모니터링 시스템들에서 사용되는 것과 같이, 관련 결함들에 대한 진단 결과를 제공하는 결함 상태는 상기 언급한 대상의 전체적 관찰을 항상 허용하는 것은 아니며, 즉 환경 및 사용자의 안전을 보장하고 하드웨어의 신뢰성을 보장하고 환경에의 영향을 최소화하는 것은 아니다.

특히, 새로운 차량 사용 주기가 시작될 때, 각 컴퓨터의 내장 진단 시스템은 저장된 결함들과는 별문제로 하고, 상기 언급한 모든 결함 상태를 초기화한다. 더 구체적으로는, 컴퓨터는 매 새로운 차량 사용 주기의 시작시에, 모든 내장 진단 시스템이 정상 상태(nominal state)에 있는 것으로 가정한다. 또한, 전력 공급의 차단 전에 수행된 마지막 진단에 관련된 정보는 다음 사용 주기를 위하여 복구될 수 없다.

따라서, 비록 차량에 결함이 실제로 존재하여도, 새 주기의 시작시에 상기 시스템은 어떤 재구성 또는 저하된 동작 모드를 적용할 수 없다. 적절한 최초 진단 단계가 실행되지 않고 관련 결함이 시스템에 의하여 재감지되지 않는 한, 이러한 상황은 사실로 남을 것이다.

결과적으로, 실질적인 결함이 남아 있으면, 내장 진단 시스템은 그 초기화부터 이 결함의 새로운 감지에 이르기까지 "거짓 정상" 상태에서, 즉 어떤 재구성 및/또는 저하된 모드 방법이 적용됨이 없이 동작할 것이며, 이는 추가적인 기능 저하의 위험을 초래할 수 있으며, 사용자 및/또는 환경에 대한 안전 위험조차도 초래할 수 있다.

예로써, 진단 방법의 신뢰성의 이유로, 연료 누설의 감지는 시스템이 주어진 동작 모드(감지 모드)에서 최소 시간(감지 시간)으로 동작하도록 요구한다. 상기 진단은 따라서 단지 몇 분의 동작 및/또는 몇 킬로미터의 이동 후에 적용될 수 있다. 따라서, 차량 사용 주기 동안 누출이 감지될 때, 새로운 사용 주기에 실행되는 진단 방법을 기다릴 필요 없이 다음 동작 주기의 시작시부터 적절한 수단들(예를 들어, 지시등의 깜박임)에 의하여 그 차량의 운전자에게 알릴 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이며, 이는 더욱이 차량은 이전 동작 주기의 내역을 필수적으로 알 수 없는 복수의 사용자들을 가질 수 있기 때문이다.

"저장된 결함" 상태의 사용은 차후의 사용 주기의 시작시에 관련 결함에 대한 최종 진단 결과를 재생산하는 취지와 일치하지 않는다. 사실, 관련 결함에 대한 이 상태는 돌이킬 수 없으며, 따라서 삭제를 위하여 차량이 수리소에 되돌려질 것이 요구된다. 이제, 많은 결함들이 스스로 수리될 수 있다는 사실(예를 들어 부품 의 일시적인 기계적 차단) 또는 사용자 스스로에 의하여 수리될 수 있다는 사실(예를 들어 센서의 재연결)이 고려되어야만 한다. "저장된 결함" 상태는 일반적으로 하나의 주기로부터 다른 주기로 되돌릴 수 있지 않기 때문에, 비록 관련 결함이 더 이상 감지되지 않아도 시스템이 정상의 모드로 되돌아가도록 하는 것은 허용될 수 없다.

본 발명의 목적은 그 결함 상태에 대한 가능한 최상의 자료에 따라서 항상 시스템 동작을 보장하는 내장 진단 방법을 구비하는 적어도 하나의 전자 컴퓨터를 사용하는 시스템의 동작을 모니터링 하는 것을 제안함으로 인하여 이러한 결점을 치유하는 것이다.

해결책은 연속적인 사용 주기들 사이에 전력 공급의 차단과는 무관하게, 최종 진단 결과를 나타내는 새로운 결함 상태의 정의에 기초한다.

본 발명의 대상은 따라서, 매 차량 사용 주기에 차량의 동작을 모니터링 하는 전자 컴퓨터들 중 적어도 하나의 컴퓨터에 적용되는 적어도 하나의 진단 단계의 실행을 포함하는 차량의 동작을 모니터링 하는 방법으로, 상기 컴퓨터가 데이터를 생산하고 소비하는 동안, 상기 결함과 관련된 진단 결과를 나타내기 위하여, 상기 데이터 항목들 중 적어도 하나는 상기 컴퓨터에 의한 동작 결함의 감지를 수반하는 특정한 미리 설정된 값을 추측할 수 있게 하며, 상기 방법은 매 주기의 종료시에, 관련 결함에 관하여 상기 특정 값의 저장 및 상기 관련 결함에 관하여 마지막으로 실행된 진단 단계에 의하여 제공되는 상기 진단 결과를 재생산하기 위하여 상기 특정 저장된 값으로 다음 사용 주기의 시작시에 진단 단계의 초기화를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다음 사용 주기에 적용될 진단 단계의 초기화는 상기 주기의 시작 시점, 그리고 상기 진단 단계의 실행 이전에 관련 결함에 관한 상기 특정 저장된 값에 따라서 차량의 조절된 동작 모드의 적용을 포함하는 것이 바람직하다.

한 가지 특성에 따르면, 조절된 동작 모드의 적용은 감지된 결함 존재에 대응하여 동작 변수를 재구성하는 방법을 적용하는 것이다.

다른 특성에 따르면, 조절된 동작 모드의 적용은 감지된 결함 존재에 대응하여 차량 동작의 저하된 모드 방법을 적용하는 것이다.

일단 진단 단계가 다음 사용 주기에 실행되어, 만약 상기 결함에 관련된 진단 결과가 상기 결함의 부재를 나타내면, 상기 방법은 차량의 정상 동작 모드로 복귀하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

일단 진단 단계가 다음 사용 주기에 실행되어, 만약 상기 결함과 관련된 진단 결과가 상기 결함의 존재를 확인하면, 상기 방법은 조절된 동작 모드를 유지하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법은 자동차의 구동렬의 동작의 모니터링에 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 다음에 나오는 신호도를 참조하여 실례가 되며 비제한적인 예들로 주어지는 다음 설명들을 읽음으로써 더욱 명확하게 될 것이며,

도 1은 본 발명에 근거한 새로운 결함 상태의 모습과 비교하여 ISO 14229 기준에 의하여 정의된 다양한 결함 상태의 모습을 나타낸 타이밍도이다.

따라서 도 1은 ISO 14229 기준에 의하여 정의되는 것들과 같은 몇몇 통상의 결함 상태들의 모습 및 "저장된 확인된 결함"으로 불리는 특정 결함 상태의 모습을 설명함으로 인하여 본 발명에 의하여 유지되는 해결책을 나타내며, 상기 특정 결함 상태의 목적은 특히 전력 공급의 차단과 무관하게, 진단 단계가 실행된 마지막 시점에 제공된 특정 결함에 대한 진단 결과를 재생산하는 것이다.

도 1의 예시에 있어서 설명되는 통상의 결함 상태들은 "결함 존재", "현재 주기에 저장된 결함 존재" 및 "저장된 결함" 상태를 포함한다. 또한 통합되지 않은 기초적인 진단의 모습을 나타내는 "기초 감지" 상태가 있다.

따라서, 예로써, 제1 사용 주기(DC1)에서는 "결함 상태" 신호의 하이(high) 상태로의 전환에 의하여 나타내는 것과 같이, 결함이 시스템에 의하여 감지된다. 그러면 상기 "기초 감지" 신호는 또한 감지되었으나 아직 확인되지 않은 결함을 나타내는 하이 상태로 전환된다.

미리 설정된 확인 시간 이후, 만약 상기 "기초 감지" 신호가 여전히 하이 상태에 있는 경우, 결함이 확인된 것으로 고려되며, "결함 존재"라는 결함 상태 신호가 하이 상태로 전환되며, 이는 현재 동작 주기에 결함이 있음을 나타낸다. 동시에, 관련 결함에 대한 상기 "현재 주기에 결함 존재"라는 결함 상태 신호가 또한 하이 상태로 전환된다. 따라서 이 상태 신호는 일단 결함이 감지되면 현재 주기(DC1)의 종료 시점까지 그 하이 상태를 유지하도록 도모된 것을 제외하고는 "결함 존재" 신호와 동일하다. 따라서, 일단 현재 주기에 결함이 감지되면, 관련 결함에 대한 상기 "현재 주기에 결함 존재" 신호는 정상 상태로 복귀하는 것이 허용되지 않는다.

상기 "저장된 결함" 상태는 또한 적어도 한번 관련 결함이 감지되었음을 나타내기 위하여 로깅 목적으로 하이 상태로 상승되며, 관련 컴퓨터의 오류 메모리가 외부 진단 툴에 의하여 삭제될 때까지 이 상태를 유지하도록 도모되었다.

마지막으로, 본 발명에 의하여 정의되는 새로운 "저장된 확인된 결함"이란 결함 상태는 또한 일단 감지된 결함이 확인되면 하이 상태로 전환된다.

첫 번째 동작 주기(DC1) 동안, 예를 들어 그것이 거짓 감지 때문이든 자가 수리 때문이든, 이전에 감지된 결함은 사라진다. 이러한 새로운 상황은 "결함 상태" 신호가 로우(low) 상태로 전환되는 것에 의하여 설명된다. 그러면 이 신호의 모습은 로우 상태로 전환하는 상기 "기초 감지" 신호의 모습에 반영된다. "결함 존재"란 결함 상태 신호에 영향을 미치기 전에 결함 존재의 감지가 확인되어야 하는 것과 마찬가지로, 이러한 결함 부재의 감지 또한 확인되어야 한다. 따라서 이러한 감지는 소위 확인 시간의 종료 또는 클리어링(clearing)으로 불리는 미리 설정된 시간 이후까지 상기 "결함 존재"라는 결함 상태 신호의 모습에 영향을 미치지 않는다. 이러한 시간이 경과할 때, 상기 "결함 존재" 신호는 그로 말미암아 로우 상태로 전환된다. 상기 "현재 주기에 결함 존재" 및 "저장된 결함" 신호들은 이전에 설 명한 것과 같이 이 단계에서 어떠한 상태 변화를 경험하지 않는다.

그러나, 상기 "저장된 확인 결함" 신호는 상기 "결함 존재" 신호와 같은 모습을 채용하며, 상기 결함이 더 이상 명백하지 않다는 것을 나타내는 로우 상태로 전환된다.

그러면, 여전히 같은 동작 주기(DC1) 동안, 상기 "결함 상태" 신호의 하이 상태로의 두 번째 전환에 의하여 나타내어지는 것과 같이 상기 결함이 다시 감지되고, 이는 현재 동작 주기(DC1)에서의 첫 번째 결함 감지에서 이전에 설명한 것과 같은 규칙에 따라서 상기 "기초 감지", "결함 존재" 및 "저장된 확인 결함" 신호들의 모습의 수정을 초래한다. 상기 결함은 이번에 현재 주기(DC1)의 종료시까지 확인되고 감지된다.

따라서 동작 주기(DC1)의 종료시에 상기 결함은 여전히 존재한다.

그러면 "저장된 확인 결함" 상태는 다음 사용 주기(DC2)에서 내장 진단 시스템의 초기화에서 반복될 수 있도록, 따라서 관련 결함에 대하여 그 최종 발생에 대한 진단 방법에 의하여 생성된 진단 결과를 재생산하기 위하여, 관련 결함에 대하여 관련 컴퓨터의 비휘발성 메모리에 저장된다(MEM).

다음 사용 주기(DC2)에서, "결함 존재" 및 " 현재 주기에서 결함 존재"라는 결함 상태들은 통상적으로 "결함 저장"이란 로깅 상태를 제외하고는 그들의 정상 상태를 회복하기 위하여 초기화된다. 결과적으로, 이전 사용 주기(DC1)의 종료시에 감지된 결함의 존재가 남아 있음에도 불구하고, 오직 이들 결함 상태들에 기초하는 진단 방법을 구비하는 컴퓨터는 새로운 사용 주기(DC2)의 시작시에 모든 시스템이 유효하게 정상 상태에 있다고 추측하도록 이끌 것이다.

따라서, 관련 결함에 대하여 이전 주기(DC1)에서 생산된 최종 진단 결과를 재생산하는 새로운 "저장된 확인된 결함"이란 저장된 상태 덕분에 컴퓨터는 새로운 사용 주기(DC2)의 시작시부터 결함이 존재하는 것을 알고 있다.

따라서, 본 발명의 이런 측면에 따라서 상기 컴퓨터는 새로운 주기(DC2)의 시작시부터 그리고 진단 단계의 적절한 실행 이전에서 조차도, 적절한 재구성 또는 가장 적합한 저하된 모드(감지된 결함 존재에 대응하는 저하된 모드의 유지, 운전자에게의 경고 또는 특정 방법)를 적용할 수 있다.

그러면, 일단 진단 단계가 달성되면, 컴퓨터는 "결함 존재"라는 결함 상태에 의하여 제공되는 것과 같은 최종 진단 결과에 따라서 가장 적절한 방법을 적용할 수 있다.

따라서, 진단의 결과가 여전히 결함이 존재하는 것으로 확인하면, 동작 주기(DC2) 동안 결함이 여전히 존재하는 것으로 감지되는 도 1의 예에서 나타낸 것과 같이, "저장된 확인된 결함"이란 결함 상태에 의하여 제공되는 저장된 정보에 따라서, 진단 방법의 최초 발생(occurrence)에 다다르기 전에 앞서 주기의 시작시에 적용된 저하된 모드 또는 재구성은 유지된다.

반대로, 만약 진단 결과가 더 이상 결함을 나타내지 않으면, 도 1의 동작 기간 DC4 동안의 경우처럼, "저장된 확인된 결함"이란 결함 상태에 의하여 제공되는 저장된 정보에 따라서 앞서 적용된 저하된 모드 또는 재구성은 포기되며, 따라서 차량의 정상 동작 모드로 복귀한다.

따라서, 시스템의 동작은 그 결함 상태의 가능한 최상의 자료에 따라서 영구하게 된다.

본 발명은 자동차의 구동렬(drive train)의 모니터링 시스템들에 적용될 수 있다. 일반적으로 내장 진단 방법들을 구비한 전자 컴퓨터를 사용하는 어떠한 시스템에도 적용될 수 있으며, 특히 차량(road vehicle)에 내장된 어떠한 컴퓨터에 적용할 수 있다.

Claims (7)

1. 매 차량 사용 주기(DC1)에, 차량의 동작을 모니터링 하는 전자 컴퓨터들 중 적어도 하나의 컴퓨터에 적용되는 적어도 하나의 진단 단계의 실행을 포함하는 차량의 동작을 모니터링 하는 방법으로서, 상기 컴퓨터가 데이터를 생산하고 소비하는 동안, 결함과 관련된 진단 결과를 나타내기 위하여, 상기 데이터 항목들 중 적어도 하나는 상기 컴퓨터에 의한 동작 결함의 감지에 수반하여 특정한 미리 설정된 값("기록된 확인된 결함")을 추측할 수 있게 하며, 상기 방법은 매 주기(DC1)의 종료시에, 관련 결함에 관하여 상기 특정 값의 저장(MEM) 및 상기 관련 결함에 관하여 마지막으로 실행된 진단 단계에 의하여 제공되는 상기 진단 결과를 재생산하기 위하여 상기 특정 저장된 값으로 다음 사용 주기(DC2)의 시작시에 진단 단계의 초기화를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 동작을 모니터링 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   다음 사용 주기에 적용될 상기 진단 단계의 초기화는, 상기 주기의 시작 시점 및 상기 진단 단계의 실행 이전에, 관련 결함에 대한 상기 특정 저장된 값에 따라서 상기 차량의 조절된 동작 모드의 적용을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 조절된 동작 모드의 적용은 감지된 결함의 존재에 대응하는 동작 변수 를 재구성하는 방법을 적용하는 것인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 조절된 동작 모드의 적용은 감지된 결함의 존재에 대응하는 차량의 동작의 저하된 모드 방법을 적용하는 것인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   일단 다음 사용 주기에서 진단 단계가 실행되어, 만약 상기 결함에 관련된 진단 결과가 상기 결함의 부재를 나타내면, 상기 방법은 상기 차량의 정상 동작 모드로 복귀하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   일단 다음 사용 주기에서 진단 단계가 실행되어, 만약 상기 결함과 관련된 진단 결과가 상기 결함의 존재를 확인하면, 상기 방법은 상기 조절된 동작 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 이전 청구항들 중 어느 하나의 항에 있어서,

   자동차의 구동렬(drive train)의 동작의 모니터링에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.

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