KR20190067339A

KR20190067339A - 차량용 진단 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20190067339A
Application number: KR1020170167179A
Authority: KR
Inventors: 이세빈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2019-06-17
Also published as: KR102579857B1

Abstract

본 발명은 차량용 진단 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 보다 편리하게 고장 원인 진단이 가능한 차량용 진단 장치 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 진단 장치의 고장 진단 방법은, 진단 대상 차량과 연결되는 단계; 상기 진단 대상 차량의 차종이 특정되는 단계; 상기 특정된 차종에 대한 진단 대상 기능 사양이 선택되는 단계; 상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 하나 이상의 제어기를 판단하는 단계; 상기 판단된 하나 이상의 제어기 각각에 대한 진단 정보를 요청하고 수신하는 단계; 및 상기 수신된 진단 정보를 종합하여 고장 원인을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량용 진단 장치 및 그 제어방법{VEHICLE DIAGNOSTIC APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 차량용 진단 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 보다 편리하게 고장 원인 진단이 가능한 차량용 진단 장치 및 제어방법에 관한 것이다.

최근 차량에는 전장 및 새시부품을 제어하는 BCM/ETACS(Body Control Module/Electronic Time & Alarm Control System), ABS ECU(Anti-lock Brake System Electronic Control Unit), 엔진 ECU, 에어백 ECU 등과 같이, 차량 네트워크의 대부분의 노드들이 ECU(전자 제어기)로 구성되어 있다. 이러한 ECU들은 안전과 경제적인 차량 운행을 위해 차량 진단 서비스를 받으며, 이를 통해 차량 고장을 사전에 예방할 수 있으며, 차량 운행 기록 관리 및 통계 정보 등 여러가지 차량 정보를 제공받을 수 있다.

이러한 ECU들의 리프로그래밍, 상태 확인이나 고장 진단을 위해 진단기(GDS: Global Diagnostic System)가 차량에 연결되는 것이 일반적이다. 이를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 일반적인 차량에서 진단 통신이 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 진단기(110)는 차량의 진단기 커넥터(120), 게이트웨이(CGW: Central GateWay, 130)를 거쳐 각 제어기들(140)에 접근할 수 있다. 여기서, 차량의 진단기 커넥터(130)는 차량의 OBD(On-board diagnostics)2 단자와 연결될 수 있다.

각 제어기들(140) 중 진단 대상이 되는 타겟 제어기는 소정의 절차에 따라 진단기를 인증하고, 진단 통신을 통해 고장코드(DTC: Diagnostic Trouble Code) 등을 통해 센서/스위치류/제어기의 고장진단에 필요한 정보가 정비사에 제공될 수 있다. 이러한 형태를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2는 일반적인 제어기 기반의 고장 진단시 타겟 제어기가 선택되는 형태의 일례를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 진단 장치와 차량이 OBD-2 포트와 연결된 후 타겟 제어기를 선택하기 위해 계층적 접근이 순차적으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 차종이 먼저 선택되면 해당 차종의 연식이 선택될 수 있으며, 연식이 결정되면 엔진 타입이 선택되며, 엔진 타입에 따라 다시 타겟 제어기가 선택될 수 있다. 타겟 제어기가 선택되면, 진단 장치와 제어기간의 통신이 수행되어 고장 코드 등 제어기 정보가 진단 장치에 획득될 수 있다.

도 3은 일반적인 고장 진단시 제어기 정보가 디스플레이되는 형태의 일례를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 이동 단말기에서 구동되는 어플리케이션 형태의 정보 제공 수단을 통해, 차량의 고장 코드에 대한 정보가 디스플레이되는 형태가 도시된다. 정비사는 이와 같은 방법으로 타겟 제어기로부터 전달된 고장 코드 등의 정보를 조회하여 고장 원인이나 상태를 확인할 수 있게 된다.

그런데, 차량기술이 고도화 되면서 차량 기능을 하나의 제어기에서 독점 제어하는 것이 아닌 다수의 제어기가 분산(협업)제어를 하는 경우가 갈수록 증가하고 있다. 종래 장비로는 시스템단위의 진단이 아닌 제어기 단위의 진단을 하고 있어 차량 시스템에 대한 지식이 풍부하지 않으면 단일 제어기에서 제공되는 진단정보로는 고장원인을 명확하게 파악하기 어렵다. 이는 곧 정비시간 상승과 그로 인한 고객 불만족을 유발하는 문제점이 있다.

따라서, 기능 단위로 연관된 제어기의 고장정보를 종합적으로 이용하여 고장원인을 보다 정확히 판정할 수 있는 진단 시스템이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 보다 효율적으로 고장 진단을 수행할 수 있는 차량용 진단 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

특히, 본 발명은 기능 단위로 관련된 복수의 제어기에 대한 진단 정보를 종합적으로 고려하여 고장 진단을 수행할 수 있는 차량용 진단 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 진단 장치의 고장 진단 방법은, 진단 대상 차량과 연결되는 단계; 상기 진단 대상 차량의 차종이 특정되는 단계; 상기 특정된 차종에 대한 진단 대상 기능 사양이 선택되는 단계; 상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 하나 이상의 제어기를 판단하는 단계; 상기 판단된 하나 이상의 제어기 각각에 대한 진단 정보를 요청하고 수신하는 단계; 및 상기 수신된 진단 정보를 종합하여 고장 원인을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 진단 장치는, 진단 대상 차량과 연결되는 진단 통신부; 상기 진단 대상 차량의 차종이 특정되면, 상기 특정된 차종에 대한 진단 대상 기능 사양을 선택받기 위한 입력부; 및 상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 하나 이상의 제어기를 판단하고, 상기 판단된 하나 이상의 제어기 각각에 대한 진단 정보를 상기 진단 통신부를 통해 요청하고 수신하여, 상기 수신된 진단 정보를 종합하여 고장 원인을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 진단 장치를 통해 보다 효율적으로 고장 진단이 수행될 수 있다.

특히, 하나의 기능에 대하여 복수의 제어기가 관여할 때 고장 원인을 보다 정확히 찾을 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 차량에서 진단 통신이 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 2는 일반적인 제어기 기반의 고장 진단시 타겟 제어기가 선택되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 3은 일반적인 고장 진단시 제어기 정보가 디스플레이되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단 과정의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생산 정보를 보유한 서버를 이용한 차량 특정 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차종 정보를 통해 제어기 리스트가 진단 장치에 획득되는 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단 과정의 일례를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 원인 판정 로직 구성의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 차량 네트워크 토폴로지의 일례를 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 차량의 기능을 기반으로 고장 원인을 분석할 수 있는 차량용 진단 장치 및 그 제어 방법이 제공된다.

이를 위하여, 본 실시예에서는 진단 대상이 되는 차량의 기능 사양이 특정된 후, 해당 기능 사양에 대응되는 제어기들의 정보를 데이터 베이스에서 획득하고, 차량으로부터 전송된 진단 정보를 종합적으로 고려하여 고장 원인이 분석되도록 할 것을 제안한다. 여기서, 기능 사양이란, 차량의 특정 상위 기능에 대한 하위 사양을 의미할 수 있으며, 진단 대상이 되는 차량의 기능 및 그에 관여하는 제어기들을 특정하기 위한 기준이 될 수 있다.

본 실시예에 따른 고장 진단 과정을 도 4를 참조하여 개략적으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단 과정의 일례를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 진단 장치(420)에서 먼저 진단 대상이 되는 차량(410)의 차종이 선택될 수 있다(①). 이를 위해, 진단 장치(420)가 차량(410)의 식별정보(예컨대, VIN: Vehicle Identification Number)를 차량으로부터 획득하여 이를 차량 생산 정보를 보유한 데이터 베이스 서버(430)에 조회하여 자동으로 인식하도록 할 수도 있고, 진단 장치를 통해 수동으로 차종을 입력받을 수도 있다.

차종이 선택되면, 해당 차량(410)의 진단 대상 기능이 선택될 수 있다(②, ③). 이때, 대상 기능은 대분류와 그 하위의 중 및/또는 소분류를 거치는 등 계층적 선택구조를 통해 선택될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 본 실시예는 기능 분류의 형태나 단계에 한정되지 아니한다. 도 4에서는 대분류에서 파워트레인 제어가 선택되고, 중/소 분류에서 시동 기능이 선택된 경우가 도시되었다.

기능이 선택되면, 해당 기능의 사양이 선택될 수 있다(④). 여기서 사양은 지역별 사양일 수도 있고, 기능의 지원 범위에 따른 사양일 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 차량에 따라 하나의 사양으로 통일된 기능의 경우 본 단계가 생략될 수도 있다.

상술한 과정을 통해 기능 사양이 특정되면, 진단 장치는 선택된 기능 사양에 관여하는 제어기들의 리스트를 데이터 베이스 서버(430)로부터 획득한다(⑤). 이때, 진단 장치(420)는 데이터 베이스 서버(430) 대신 진단 장치(420)에 내장된 자체 저장 수단을 조회할 수도 있다.

특정된 기능 사양에 대응되는 제어기들의 리스트를 획득하면, 진단 장치(420)는 리스트에 포함된 제어기들과 진단 통신을 통해 진단 정보(예컨대, 고장코드, 센서값 등)를 획득할 수 있다(⑥).

이후 진단 장치(420)는 획득된 진단 정보를 소정의 진단로직을 통해 고장 원인을 판정할 수 있다(⑦).

이하에서는 상술한 각 과정을 보다 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 생산 정보를 보유한 서버를 이용한 차량 특정 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.

도 5를 참조하면, 먼저 진단 장치가 차량에 VIN을 요청하면(S510), 차량은 진단 장치로 VIN을 제공한다(S520). 진단 장치는 획득된 VIN을 이용하여 데이터 베이스 서버에 생산 정보를 요청하며(S530), 서버는 VIN으로 차종 정보를 포함하는 생산 정보를 조회하고, 그 결과를 진단 장치로 전달한다(S540).

이때, 차량 정보 데이터 베이스는 아래 표 1과 같은 형태일 수 있다.

ID	프로젝트 명
P1	PRJ1
P2	PRJ2
P3	PRJ3
P4	PRJ4

진단 장치에서는 서버로부터 전달된 정보를 통해 차종을 자동 선택할 수 있다(S550).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차종 정보를 통해 제어기 리스트가 진단 장치에 획득되는 과정의 일례를 나타내는 순서도이다. 도 6에서는 진단 장치에서 진단 대상 차종이 이미 특정된 경우를 가정한다.

도 6을 참조하면, 진단 장치가 데이터 베이스 서버에 차종 정보를 전송하면(S610), 서버는 진단 장치로 해당 차종이 지원하는 기능의 리스트를 전송한다(S620).

진단 장치로 제공되는 기능의 예시적인 리스트는 아래 표 2와 같은 형태일 수 있다.

ID	기능(대)	기능(중)	기능(소)	Variant
F111	기능 A	기능AA	기능AAA	Opt.1
F112			기능AAB	Opt.2
F120		기능AB	-	Opt.1
F131		기능AC	기능ACA	Opt.2
F132			기능ACB	-

기능의 리스트에서 기능(즉, 기능 사양)이 선택되면(S630), 진단 장치는 선택된 기능을 서버로 전송하고(S640), 서버는 해당 기능에 연관된 제어기의 리스트를 진단 장치로 제공할 수 있다(S650). 이때, 제어기 리스트는 기능별로 나열될 수도 있고, 제어기별로 관여하는 기능이 열거된 형태가 될 수도 있다.

예시적인 기능별 제어기 리스트는 아래 표 3과 같은 형태일 수 있다.

ID	제어기	연관 기능
E1	ECU1	F111,F120
E2	ECU2	F120
E3	ECU3	F131,F132
E4	ECU4	F111,F120,F132

한편, 진단정보 데이터 포맷은 아래 표 4 또는 표 5와 같은 형태일 수 있다.

No.	표준DTC	……	…	단일 DTC	네트워크 DTC	고장 원인

1	B198821			O	X	내부 시스템
2	B198822			X	O	ECU1
3	B198823			X	O	ECU2
4	B198824			X	O	ECU3

표 4에는 제어기별 DTC 리스트의 예시적 형태가 나타나 있다. 표 4에서 차종별 표준 DTC의 경우, 차종 별 제어기/센서/엑츄에이터류의 DB 정보 연계를 이용하며, 단일 DTC는 제어기 자체의 문제 또는 단독 시스템의 문제인 경우 발생하는 DTC를 의미한다. 또한, 네트워크 DTC는 제어기간 통신문제 또는 CAN Bus Off로 인해 발생하는 DTC를 의미한다. 고장원인은 차종별 진단 DB 정보에 있는 제어기/센서/엑츄에이터류의 DATA를 멀티 선택하여 DTC와 연동할 수 있으며, 본 필드가 실질적으로 로직을 통해 고장 원인을 찾기 위한 키(key)가 될 수 있다.

No.	DID#	DID Name	…	정상상태	연관 기능
1	1010	S/W버전		-	-
2	1011	센서1 상태		＜＜3V	기능1,3
3	1012	센서2 상태		5V ±0.5	기능1,5,6
4	1013	스위치1 상태		-	기능9

표 5에서는 제어기별 진단정보 리스트 형태가 예시된다. 표 5와 같은 형태에서는 제어기별 데이터와 차량 기능을 연동하여, 연관된 기능에 해당되는 데이터만 준비하여 디스플레이되록 함으로써 불필요한 정보를 필터링하여 정비시간 단축에 기여할 수 있다. 이러한 정보를 통해 정비사가 센서 상태와 정상 상태를 직관적으로 비교하고, 연관 기능을 알 수 있도록 하여 고장원인 분석을 촉진시킬 수 있다.

다음으로, 도 7을 참조하여 기능에 연관된 제어기의 리스트를 진단 장치가 획득한 이후 절차를 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단 과정의 일례를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 먼저 진단 장치에서 기능에 연관된 제어기 리스트를 이용하여 진단 정보 매핑(DB화)을 수행한다(S710). 이후 진단 장치는 기능에 연관된 제어기들에 고장 코드를 요청하고 수신한다(S720, S730). 각 제어기로부터 고장 코드를 획득한 진단 장치는 고장 코드를 추가로 매핑한다(S740). 또한, 진단 장치는 기능에 연관된 제어기들에 진단 정보(센서 값, 액츄에이터 상태 등)를 요청하고 수신한다(S750, S760). 각 제어기로부터 진단 정보를 획득한 진단 장치는 진단 정보를 추가로 매핑한다(S770).

최종적 매핑 결과에 따른 DB화된 진단 정보는 아래 표 6과 같은 형태일 수 있다.

차종	기능(대)	기능(중)	기능(소)	Variant	제어기	DID	DID name
PRJ1	기능 A	기능AA	기능AAB	Opt.2	ECU4	1010h	센서1 상태
						1021h	센서2 상태
					ECU5	1002h	스위치1 상태
					ECU6	1017h	Act.6 상태

다음으로, 고장 원인 판정 로직을 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 원인 판정 로직 구성의 일례를 나타낸다. 도 8에서는 진단 장치에 기능과 관련된 제어기들의 고장 코드, 센서 값 등의 진단 정보가 이미 획득된 상태를 가정한다.

도 8을 참조하면, 기 획득된 진단 정보에서 기능에 연관된 제어기들 각각에 대한 고장정보(DTC)가 검색된다(S810). 검색 결과에 따라, DTC의 원인에 해당하는 제어기에 점수가 부여된다(S820). 이때, 점수는 DTC 별로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.

고장코드	DTC명	DTC_ECU11	DTC_ECU21	DTC_ECU31	DTC_ECU41
	종류	네트워크	단독	네트워크	단독
	고장원인	ECU2	ECU4	ECU4	센서1
	DTC명	DTC_ECU12	DTC_ECU42
	종류	네트워크	단독
	고장원인	ECU4	센서2

예컨대, ECU1 내지 ECU4가 연관된 기능에 대하여 위의 표 7과 같은 고장 코드가 검색된 경우, DTC에 따른 고장 원인이 되는 ECU로 ECU2가 1회, ECU4가 3회 기록된다. 이때, 네트워크 고장에 해당하는 점수가 1점이고, 단독 고장에 해당하는 점수가 10점이라면, ECU2는 1점, ECU4는 12점이된다.

다음으로, 기능에 연관된 제어기들 각각의 센서 출력값을 정상레벨과 비교하여 이상시 표출될 수 있다(S830).

일례로, 센서 값의 비교 결과가 아래 표 8과 같다고 가정하면, ECU4의 비정상 범위에 해당하는 센서 값 정보, 즉, DID 1010h 및 1021h에 대한 센서값이 표출될 수 있다.

ECU		ECU1	ECU2	ECU3	ECU4
센서출력력	DID#	0202h	0103h		1010h
(In/Out)	DID명	A_KeyOn	중립sw		센서1상태
	현재 상태	Key On	On		5V (비정상)
	DID#				1021h
	DID명				센서2상태
	현재 상태				7V (비정상)

다음으로, 점수에 따른 고장 원인 우선 순위가 선정될 수 있다(S840). 높은 점수는 DTC의 원인이 된 횟수가 많거나 단독 고장에 해당하는 DTC 표출의 원인이 됨을 의미하여, 이는 곧 해당 제어기가 고장의 원인일 확률이 높음을 의미하기 때문이다.

그에 따라 우선 순위를 기반으로 적어도 하나의 고장 원인 제어기가 판정되며, 판정 결과는 디스플레이 등 출력 수단을 통해 출력될 수 있으며, 이때 고장 원인으로 정상 레벨을 벗어난 센서 값이 함께 고장 원인으로 출력될 수 있다(S850).

일례로, 표 7과 표 8에 나타난 바와 같다면, ECU4의 점수가 가장 높아 ECU4가 고장 원인 제어기로 표시되며, ECU4의 비정상 범위에 해당하는 센서 값 정보, 즉, DID 1010h 및 1021h에 대한 센서값이 고장 원인으로 함께 출력될 수 있다.

또한, 출력에 있어서 CAN BUS off에 관련된 DTC가 있는 경우, 해당 DTC를 우선 표시하되 나머지 ECU가 점수순으로 표시될 수도 있다.

이하에서는 가상의 CAN 네트워크 토폴로지를 기반으로 전술한 고장 진단 로직에 따른 고장 판정 과정을 보다 구체적인 예를 들어 설명한다. 이를 위해, 가정되는 CAN 네트워크 토폴로지를 도 9를 참조하여 먼저 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 차량 네트워크 토폴로지의 일례를 나타낸다.

도 9에 도시된 네트워크 토폴로지에서 진단 장치는 차량의 게이트웨이(G/W)와 연결되며, 게이트웨이는 두 개의 CAN 버스(A CAN 및 B CAN)를 통해 ECU1 내지 ECU6과 연결된다. 구체적으로, A CAN 버스에는 ECU1 내지 ECU4가 연결되고, B CAN 버스에는 ECU5 및 ECU6이 연결된다. 또한, ECU4에는 그 서브시스템으로 센서가 구비되며, 센서값은 ECU4에서 ECU2로 전달될 수 있다. 아울러, 해당 차량에서 진단 대상은 기능 1 내지 기능 5의 총 5개 기능이며, 기능별 연관된 제어기는 아래 표 9와 같은 것으로 가정한다.

	ECU 1	ECU 2	ECU 3	ECU 4	ECU 5	ECU 6	G/W
기능 1	O	O	O
기능 2	O
기능 3		O		O
기능 4	O		O
기능 5		O			O		O

상술한 네트워크 환경을 가정하여, 이하에서는 아래와 같이 5개의 케이스를 가정하여 고장 진단이 수행되는 형태를 설명한다.

-CASE 1 : 기능 3 관련, ECU 4 단품 불량인 경우

-CASE 2 : 기능 1 관련, ECU 3 커넥터 불량으로 인한 통신 불능으로 기능 1 및 4가 정상동작 불가 상태인 경우

-CASE 3 : 기능 3 관련, ECU 4 센서 불량으로 인한 기능 불량이되, 단독 DTC가 발생한 경우

-CASE 4 : 기능 5 관련, B CAN 버스 문제로 인한 통신 불능이되, 버스 OFF DTC가 발생하되, 기능 5는 ECU5의 메시지를 ECU2로 라우팅하는 기능인 경우

-CASE 5 : 기능 5 관련, ECU 5의 핀 체결 불량으로 간헐적 통신 불능이 발생하는 경우

먼저, 1번 케이스를 설명한다.

1번 케이스에서, 정비소에 기능 3이 동작 불능으로 정비소에 차량이 입고되며, 정비사는 기능 3을 담당하는 제어기가 어떤 제어기인지 모르는 상황에서 실시예에 따른 진단 장치에서 기능 3을 선택 후 연동된 모든 제어기의 고장코드를 읽어서 고장 원인을 판정하는 상황을 가정한다.

진단 장치에서 기능 3이 선택됨에 따라, 진단 장치는 표 9와 같이 ECU2 및 ECU4가 관련됨을 알 수 있다. 따라서, 진단 장치는 ECU2 및 ECU4에 DTC를 요청하나, ECU4의 단품 불량으로 인해 ECU2만 DTC를 전달하고 ECU4는 통신이 불가하다.

	제어기	ECU2	ECU4
고장코드	DTC명	DTC(ECU21)	통신불가
	종류	네트워크
	고장원인	ECU4
		(ECU4 메시지 Time Out)
고장원인 분석	합계	0점	1점

그에 따라 진단 장치는 위 표 10과 같은 매핑 결과를 도출할 수 있다. 즉, ECU2에서 전송된 DTC가 ECU4를 원인으로 함을 나타내며, 그 종류가 네트워크인 바, ECU4에만 1점이 부여된다. 결국, 진단 장치는 ECU4를 고장 원인 제어기로 출력하게 된다.

다음으로, 2번 케이스를 설명한다.

2번 케이스에서, 정비소에 ECU3의 커넥터 불량으로 인한 기능1 및 기능4의 동작 불능으로 차량이 입고되며, 정비사는 기능 1은 ECU2, 기능 4는 ECU 1이 단독으로 제어한다고 판단한 상황에서 실시예에 따른 진단 장치에서 정비사가 기능 1을 선택함에 따라 선택된 기능에 연동된 모든 제어기의 고장코드를 읽어서 고장 원인을 판정하는 상황을 가정한다.

진단 장치에서 기능 1이 선택됨에 따라, 진단 장치는 표 9와 같이 ECU1 내지 ECU3이 관련됨을 알 수 있다. 따라서, 진단 장치는 ECU1 내지 ECU3에 DTC를 요청하나, ECU3의 통신 불가로 인해 ECU1 및 ECU2만 DTC를 전달하게 된다.

	제어기	ECU1	ECU2	ECU3
고장코드	DTC명	DTC_ECU11	DTC_ECU21	통신불가
	종류	네트워크	네트워크
	고장원인	ECU3	ECU3
		(ECU3	(ECU3
		타임아웃)	타임아웃)
고장원인 분석	합계	0점	0점	2점

그에 따라 진단 장치는 위 표 11과 같은 매핑 결과를 도출할 수 있다. 즉, ECU1에서 전송된 DTC와 ECU2에서 전송된 DTC가 공통적으로 ECU3을 원인으로 함을 나타내며, 그 종류가 네트워크인 바, ECU3에만 2점이 부여된다. 결국, 진단 장치는 ECU3을 고장 원인 제어기로 출력하게 된다. 정비사는 ECU3의 단품 문제인지 주변커넥터 문제인지 점검하게 될 것이며, ECU3이 성공적으로 정비되면 기능 1 및 기능 4 모두 정상 동작하게 될 것이다.

다음으로, 3번 케이스를 설명한다.

3번 케이스에서, 정비소에 ECU4의 센서 불량으로 인한 기능 3의 동작 불능으로 차량이 입고되며, 정비사가 기능 3을 선택함에 따라 선택된 기능에 연동된 모든 제어기의 고장코드를 읽어서 고장 원인을 판정하는 상황을 가정한다.

진단 장치에서 기능 3이 선택됨에 따라, 진단 장치는 표 9와 같이 ECU2 및 ECU4가 관련됨을 알 수 있다. 따라서, 진단 장치는 ECU2 및 ECU4에 DTC를 요청하며, ECU4의 센서만 불량일 뿐 ECU4 자체는 정상이므로 ECU2 및 ECU4 모두 고장 코드를 전달하게 된다.

	제어기	ECU2	ECU4
고장코드	DTC명	DTC(ECU21)	DTC(ECU41)
	종류	네트워크	단독
	고장원인	ECU4	센서 불량
		(ECU4 송신 메시지 시그널 값 에러)
고장원인 분석	합계	0점	1점 +10점
			총 11점

그에 따라 진단 장치는 위 표 12와 같은 매핑 결과를 도출할 수 있다. 즉, ECU2에서 전송된 DTC가 ECU4를 원인으로 함을 나타내며, 그 종류가 네트워크인 바, ECU4에 1점이 부여된다. 또한, ECU4에서 전송된 DTC가 ECU4의 센서 원인으로 하되 그 종류가 단독인 바, ECU4에 10점이 추가로 부여된다. 결국, ECU4가 11점으로 진단 장치는 ECU4를 고장 원인 제어기로 출력하게 된다. 이러한 경우는 본 실시예에 따른 진단 장치가 네트워크 고장뿐 아니라 일반적인 센서류 고장도 해결할 수 있음을 보여준다.

다음으로, 4번 케이스를 설명한다.

4번 케이스에서, 정비소에 B CAN 버스 문제로 인한 기능 5의 동작 불능으로 차량이 입고되며, 정비사가 기능 5를 선택함에 따라 선택된 기능에 연동된 모든 제어기의 고장코드를 읽어서 고장 원인을 판정하는 상황을 가정한다.

진단 장치에서 기능 5가 선택됨에 따라, 진단 장치는 표 9와 같이 ECU2, ECU5 및 G/W가 관련됨을 알 수 있다. 따라서, 진단 장치는 ECU2, ECU5 및 G/W에 DTC를 요청하며, B CAN 버스 문제로 ECU5는 통신이 불가하여 ECU2 및 ECU5만 고장 코드를 전달하게 된다.

	제어기	ECU2	ECU5	G/W
고장코드	DTC명	DTC(ECU21)	통신불량	DTC(ECUG1)
	종류	네트워크		네트워크
	고장원인	ECU5		B-CAN
		(ECU5 타임아웃)		Bus Off
	합계	0점	1점	0점

그에 따라 진단 장치는 위 표 13과 같은 매핑 결과를 도출할 수 있다. 즉, ECU2에서 전송된 DTC가 ECU5를 원인으로 함을 나타내며, 그 종류가 네트워크인 바, ECU5에 1점이 부여된다. 다른 제어기는 점수를 받지 못하므로 ECU5가 고장 원인으로 판정될 수 있으나, 게이트웨이가 전송한 DTC가 CAN 버스 오프를 나타내므로, 진단 장치에서는 고장원인 중 CAN BUS OFF가 최우선으로 표출될 수 있다.

다음으로, 5번 케이스를 설명한다.

5번 케이스에서, 정비소에 ECU5의 핀 체결 불량으로 인한 기능5의 간헐적 기능 불량으로 차량이 입고되나, 입고 후 기능 불량이 재현되지 않는 경우를 가정한다. 그에 따라, 실시예에 따른 진단 장치에서 정비사가 기능 5를 선택함에 따라 선택된 기능에 연동된 모든 제어기의 고장코드를 읽어서 고장 원인을 판정하는 상황을 가정한다.

진단 장치에서 기능 5가 선택됨에 따라, 진단 장치는 표 9와 같이 ECU2, ECU5 및 G/W가 관련됨을 알 수 있다. 따라서, 진단 장치는 ECU2, ECU5 및 G/W에 DTC를 요청하며, 현재는 기능 5가 정상 작동 중인 바 ECU2, ECU5 및 G/W 모두 고장 코드를 전달하게 된다.

	제어기	ECU2	ECU5	G/W
고장코드	DTC명	DTC(ECU21)	고장코드없음	DTC(ECUG1)
	종류	네트워크		네트워크
	고장원인	ECU5:과거		ECU5:과거
		(ECU5 타임아웃)		(ECU5 타임아웃)
	합계	0점	2점	0점

그에 따라 진단 장치는 위 표 14와 같은 매핑 결과를 도출할 수 있다. 즉, ECU2에서 전송된 DTC와 게이트웨이에서 전송된 DTC가 공통적으로 과거 시점에 ECU5를 원인으로 함을 나타내며, 그 종류가 네트워크인 바, ECU5에 2점이 부여된다. 결국, ECU5가 2점으로 진단 장치는 ECU5를 고장 원인 제어기로 출력하게 된다.

한편, 진단 장치의 구현에 있어서, 실시예에 따른 진단 장치는 차량의 진단 통신 단자(예컨대, OBD-2 단자)와 연결되어 진단 통신을 수행하는 진단 통신부, 차종 정보, 기능 사양 정보 등을 사용자로부터 입력받기 위한 입력부, 진단 결과를 출력하기 위한 표시부(디스플레이), 차량 생산 정보나 기능 연관 제어기 정보 등을 보유한 외부 서버와 통신하기 위한 외부 통신부 및 전술한 구성 요소들을 종합적으로 제어하고 앞서 설명된 진단 로직에 대한 연산을 수행하여 진단 결과를 표출하는 제어부를 포함할 수 있다. 물론, 부가적 기능 구현이나 기타 필요에 따라 더 적거나 더 많은 구성요소를 포함할 수 있음은 당업자에 자명하다.

상술한 바와 같은 진단 장치 및 그 진단 방법을 통해, 진단 로직에 의해 진단 장비가 차량 고장원인을 자동으로 판정해주므로 고장 진단시 정비기술자가 제어기들의 진단정보의 조합으로 유추하여 찾는 예측에 의한 정비를 근본적으로 배제하여 효율적이고 빠른 정비가 가능하다.

또한, 진단 장치를 구현함에 있어, 기존의 고장진단 정보에 고장원인, 단일/네트워크 고장코드 여부만 추가되므로 구현의 복잡도가 높지 않다.

또한, 차량 제조사 또는 정비소 관점에서 정비사의 실력에 의존하는 고장진단 방식에서 탈피하여 누구나 쉽게 고장 원인을 판정할 수 있는 시스템으로 정비소에 대한 정비교육도 간편해지고 서비스센터간 일관성 있는 차량정비가 가능해진다.

아울러, 궁극적으로 빠르고 정확한 정비를 통해 수리 미비로 인한 재입고율이 감소하며, 소비자 입장에서 공임 비용까지 절약할 수 있어 고객만족도가 높아지는 효과까지 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

차량용 진단 장치의 고장 진단 방법에 있어서,
진단 대상 차량과 연결되는 단계;
상기 진단 대상 차량의 차종이 특정되는 단계;
상기 특정된 차종에 대한 진단 대상 기능 사양이 선택되는 단계;
상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 하나 이상의 제어기를 판단하는 단계;
상기 판단된 하나 이상의 제어기 각각에 대한 진단 정보를 요청하고 수신하는 단계; 및
상기 수신된 진단 정보를 종합하여 고장 원인을 판단하는 단계를 포함하는, 고장 진단 방법.
제1 항에 있어서,
상기 차종이 특정되는 단계는,
사용자로부터 차종을 선택 받는 단계; 또는
상기 차량으로부터 차량 식별 정보를 획득하여, 상기 차량 식별 정보로 생산 정보 서버에 차종 조회를 요청하는 단계를 포함하는, 고장 진단 방법.
제1 항에 있어서,
상기 진단 대상 기능 사양이 선택되는 단계는,
적어도 하나의 계층 단위로 구분된 기능이 선택되는 단계; 및
상기 선택된 기능에 대한 사양이 선택되는 단계를 포함하는, 고장 진단 방법.
제1 항에 있어서,
서비스 서버로부터 상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 제어기 리스트를 수신하는 단계;
상기 제어기 리스트에 따른 제어기 정보를 상기 진단 대상 기능 사양에 매핑하는 단계; 및
상기 매핑 결과에 상기 수신된 진단 정보를 더 매핑하는 단계를 더 포함하는, 고장 진단 방법.
제 4항에 있어서,
상기 진단 정보는 고장코드(DTC), 센서 상태, 스위치 상태 및 액츄에이터 상태 중 적어도 하나를 포함하는, 고장 진단 방법.
제5 항에 있어서,
상기 고장 원인을 판단하는 단계는,
각각의 상기 고장코드에 대응하는 원인 제어기 정보, 고장 종류 정보 또는 캔 버스 오프(CAN BUS off)를 고려하여 수행되되,
상기 고장 종류 정보는, 단독 고장 또는 네트워크 고장을 지시하는, 고장 진단 방법.
제6 항에 있어서,
상기 고장 원인을 판단하는 단계는,
상기 각각의 고장코드 별로 상기 원인 제어기 정보가 지시하는 제어기에 상기 고장 종류 정보에 대응되는 점수를 부여하는 단계; 및
상기 부여된 점수를 제어기별로 합산하는 단계를 포함하되,
상기 단독 고장에 대응되는 점수는, 상기 네트워크 고장에 대응되는 점수보다 높은, 고장 진단 방법.
제7 항에 있어서,
상기 합산된 점수가 높은 적어도 하나의 제어기를 고장 원인으로 표출하는 단계를 더 포함하되,
상기 표출하는 단계는,
상기 각각의 고장코드 중 적어도 하나가 상기 캔 버스 오프를 지시하는 경우, 상기 캔 버스 오프를 최우선으로 표출하도록 수행되는, 고장 진단 방법.
제8 항에 있어서,
상기 표출하는 단계는,
상기 합산된 점수가 높은 적어도 하나의 제어기에 관련된 상기 센서 상태, 상기 스위치 상태 및 상기 액츄에이터 상태 중 비정상 범위에 해당하는 적어도 하나의 정보를 표출하는 단계를 포함하는, 고장 진단 방법.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 고장 진단 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
차량용 진단 장치에 있어서,
진단 대상 차량과 연결되는 진단 통신부;
상기 진단 대상 차량의 차종이 특정되면, 상기 특정된 차종에 대한 진단 대상 기능 사양을 선택받기 위한 입력부; 및
상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 하나 이상의 제어기를 판단하고, 상기 판단된 하나 이상의 제어기 각각에 대한 진단 정보를 상기 진단 통신부를 통해 요청하고 수신하여, 상기 수신된 진단 정보를 종합하여 고장 원인을 판단하는 제어부를 포함하는, 차량용 고장 진단 장치.
제11 항에 있어서,
외부 서버와 통신하기 위한 외부 통신부를 더 포함하되,
상기 제어부는,
상기 진단 통신부를 통해 상기 차량으로부터 차량 식별 정보가 획득되면, 상기 외부 통신부를 통해 상기 차량 식별 정보로 생산 정보 서버에 차종 조회를 요청하도록 제어하는, 차량용 고장 진단 장치.
제11 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 입력부를 통해 적어도 하나의 계층 단위로 구분된 기능 및 상기 기능에 대한 사양을 획득하는, 차량용 고장 진단 장치.
제11 항에 있어서,
외부 서버와 통신하기 위한 외부 통신부를 더 포함하되,
상기 제어부는,
상기 외부 통신부를 통해 서비스 서버로부터 상기 선택된 진단 대상 기능 사양에 관련된 제어기 리스트를 수신하면, 상기 제어기 리스트에 따른 제어기 정보를 상기 진단 대상 기능 사양 및 상기 수신된 진단 정보를 매핑하는, 차량용 고장 진단 장치.
제 14항에 있어서,
상기 진단 정보는 고장코드(DTC), 센서 상태, 스위치 상태 및 액츄에이터 상태 중 적어도 하나를 포함하는, 차량용 고장 진단 장치.
제15 항에 있어서,
상기 제어부는,
각각의 상기 고장코드에 대응하는 원인 제어기 정보, 고장 종류 정보 또는 캔 버스 오프(CAN BUS off)를 고려하여 상기 고장 원인을 판단하되,
상기 고장 종류 정보는, 단독 고장 또는 네트워크 고장을 지시하는, 차량용 고장 진단 장치.
제16 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 각각의 고장코드 별로 상기 원인 제어기 정보가 지시하는 제어기에 상기 고장 종류 정보에 대응되는 점수를 부여하고, 상기 부여된 점수를 제어기별로 합산하는, 차량용 고장 진단 장치.
제17 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 합산된 점수가 높은 적어도 하나의 제어기를 고장 원인으로 표출하되,
상기 각각의 고장코드 중 적어도 하나가 상기 캔 버스 오프를 지시하는 경우, 상기 캔 버스 오프를 최우선으로 표출하는, 차량용 고장 진단 장치.
제18 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 합산된 점수가 높은 적어도 하나의 제어기에 관련된 상기 센서 상태, 상기 스위치 상태 및 상기 액츄에이터 상태 중 비정상 범위에 해당하는 적어도 하나의 정보를 더 표출하는, 차량용 고장 진단 장치.
제17 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 단독 고장에 대응되는 점수를 상기 네트워크 고장에 대응되는 점수보다 높게 부여하는, 차량용 고장 진단 장치.