KR20190105615A - 자동차에서의 결함 검출 방법 - Google Patents

자동차에서의 결함 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차에서 결함 검출을 위한 방법에 관한 것으로, 여기서는 자동차가 정규 작동 모드(M1)로 작동되는 동안 자동차에서 발생할 수 있는 하나 이상의 가능한 결함(210)과 관련하여 진단(200)이 수행되고, 자동차가 진단(200)에 의해 검출된 결함(210)으로 인해 제한 작동 모드(M2)로 작동될 경우/작동되는 동안, 검출된 결함(210)과 관련하여 확장된 진단(230)이 수행되며, 이런 확장된 진단의 범주에서 상기 검출된 결함(210)의 원인을 한정하기 위해 자동차의 하나 이상의 작동 매개변수(240)가 변경된다.

Description

자동차에서의 결함 검출 방법
본 발명은 자동차에서 결함 검출을 위한 방법, 그리고 상기 방법의 실행을 위한 컴퓨터 유닛 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
자동차의 경우, 진단은 특히 개별 부분 시스템들에 의해서도, 일반적으로는 전자 제어 장치들 내에서도 실행된다. 신호들 또는 모델들을 기반으로, 측정되거나 계산되는 변수들이 임계값들과 비교되고, 이와 동시에 정상 거동(normal behavior)과의 편차들이 검출된다.
따라서, 이는 예컨대 이른바 온보드 진단 또는 OBD의 경우에서도 요구된다. 결함이 검출되면, 각각의 결함 및 결함의 심각도에 따라 상이하게 나타날 수 있는 결함 반응이 능동적으로 시작될 수 있다. 이러한 진단을 위한 방법들이 예컨대 DE 102008016801 A1호, EP 2146262 A1호 또는 DE 102007034151 A1호로부터 공지되어 있다.
본 발명에 따라, 특허 독립 청구항들의 특징들을 갖는, 자동차에서 결함 검출을 위한 방법, 그리고 이 방법의 실행을 위한 컴퓨터 유닛 및 컴퓨터 프로그램이 제안된다. 바람직한 구현예들은 종속 청구항들 및 하기 기재내용의 대상이다.
본 발명에 따른 방법은 자동차에서 결함 검출을 위해 이용되며, 이런 경우 자동차가 정규 작동 모드(regular operating mode)로 작동되는 동안 자동차에서 발생할 수 있는 하나 이상의 가능한 결함과 관련하여 진단이 수행된다. 이 경우, 상기 정규 작동 모드는, 특히 자동차가 온전히 기능할 수 있는 경우, 또는 결함이 전혀 발생하지 않거나 적어도 중대한 결함은 발생하지 않은 경우의 작동 모드를 의미한다.
자동차에서는, 상기 언급한 정규 작동을 더 이상 허용하지 않는 결함들, 또는 상기 정규 작동이 적어도 더 이상 요청되지 않는 결함들도 존재한다. 이 경우, 예컨대 집 또는 가장 가까운 정비소에 도달하기 위해, 자동차가 예컨대 제한된 기능으로만, 특히 제한된 출력으로만 작동되는 제한 작동 모드가 제공될 수 있다. 이러한 제한 작동 모드를 림프홈 모드(Limp-home mode)라고도 한다.
예컨대 디젤 분사 시스템 내부에서 레일 압력 제어 편차 결함이 발생할 경우, 이는 언급한 림프홈 모드를 야기할 수 있다. 이 경우, 레일 압력이 감소하고, 운전자는 일반적으로 운전석의 디스플레이, 대개는 이른바 고장 표시등(MIL: Malfunction Indicator Light)을 통해, 그리고 감소하는 출력에 따라 오동작을 인식한다.
또 다른 예는, 배기가스 후처리부의 영역에서, 시스템의 정지 및 결함 반응의 활성화를 야기할 수 있는 압력 제어 편차 결함의 검출이다. 상기 결함들의 공통점은, 이 결함들이 이른바 시스템 결함으로서 일반적으로 개별 컴포넌트에 할당되지 않아야 한다는 점이다. 이 경우, 결함에 이어서 운전자가 방문하게 되는 정비소는 일반적으로 이른바 안내된 고장 진단(troubleshooting) 또는 관련 제어 장치의 내부 데이터의 평가를 통해, 또는 컴포넌트들의 교체를 통해 결함이 있는 컴포넌트를 찾아내어 결함을 제거하고자 하는 시도를 하게 된다. 그러나 이는 번거로움 그리고 잘못된 교체 및 그에 따른 추가 비용과 결부된다.
이제, 제안되는 방법에서는, 자동차가 진단에 의해 검출된 결함으로 인해 제한 작동 모드로 작동될 경우/작동되는 동안, 검출된 결함과 관련하여 확장된 진단이 수행되며, 이런 확장된 진단의 범주에서 검출된 결함의 원인을 한정하기 위해 자동차의 하나 이상의 작동 매개변수가 변경된다.
추가로 그리고 자동차의 (제한된) 작동 중에 수행되는 그러한 확장된 진단을 통해, 결함의 원인을 한정하는 추가 특징들 또는 정보들을 생성하기 위해, 시스템에 대한 능동적 개입이 이루어질 수 있다. 이 경우, 특히 강조되는 사항은, 대개 정규 작동 모드 동안 예컨대 배기가스 규제법을 기반으로 불가능하거나, 예컨대 주행 거동의 악화로 인해 바람직하지 못한 조치들, 즉, 작동 매개변수들의 변경이 필요하다는 점이다. 첫 번째 경우에, 예컨대 자동차의 유해물질 배출량이 기설정 임계값을 상회할 수도 있다.
그러나 자동차가 이미 제한 작동 모드로 작동되고 있기 때문에, 다시 말해 시스템이 앞서 이미 결함이 있거나 적어도 제한적으로 기능하는 것으로서 검출되었고, 운전자는 특히 예컨대 언급한 고장 표시등을 통해 수리를 위해 정비소를 방문하도록 이미 요구받았기 때문에, 한편으로는, 비록 그에 따라 (이 경우 제한 작동 모드로) 소정의 한계값들이 초과되더라도 상이한 작동 매개변수들의 변경이 허용될 수 있으며, 다른 한편으로는 운전자가 어쨋든 이미 사전 경고를 받았기 때문에, 주행 거동의 추가 제한이 요구된다. 그에 반해, 정비소에서 고장 진단이 이제 명백히 한정될 수 있는데, 그 이유는 결함의 원인이 이미 한정되었기 때문이다. 그로 인해 정비소 체류 시간이 상대적으로 더 짧아질 뿐만 아니라 비용도 더 절감되며, 이는 한편으로 자동차의 정차 시간을 감소시키고, 다른 한편으로는 고객 만족도를 증가시킨다.
언급한 것처럼, 특히 명백히 하나의 컴포넌트에 할당되지 않은 결함들도 관련되며, 즉, 이 경우 2개 이상의 컴포넌트에 결함의 원인이 있을 수 있다. 바로 여기서도 잘못된, 다시 말해 실제로는 제대로 작동하는 컴포넌트들의 바람직하지 못한 교체가 방지될 수 있다.
바람직하게는, 확장된 진단을 위한 매개변수들이, 특히 결함이 검출된 후에, 송신기로서의 자동차의 상위 시스템, 예컨대 중앙 컴퓨터로부터 수신된다. 전송은 예컨대 적합한 무선 링크를 통해 수행될 수 있다. 그에 따라, 한편으로 소프트웨어는 차량 상에 최대한 간단하게 보유될 수 있으며, 다른 한편으로는 예컨대 소정의 결함들과 관련하여 신규 정보가 생성된 경우, 최대한 현재의 확장된 진단도 가능하다.
바람직하게는, 검출된 결함의 원인이 한정된 경우/한정된 후에, 가능한 잔존 원인들 및/또는 가능한 원인에 대한 특유의 결함 특징들이, 예컨대 실행하는 컴퓨터 유닛 내지 제어 장치 내의 메모리에 저장된다. 그러면 정비소에서 메모리가 판독 출력될 수 있으며, 그럼으로써 고장 진단이 훨씬 가속화된다.
또한, 바람직하게는, 검출된 결함의 원인이 한정된 경우/한정된 후에, 가능한 잔존 원인들 및/또는 가능한 원인들에 대한 특유의 결함 특징들이 자동차의 상위 시스템, 예컨대 중앙 컴퓨터로 전송된다. 전송은 예컨대 적합한 무선 링크를 통해 수행될 수 있다. 그에 따라, 예컨대 정비소는 임박해 있는 방문을 미리 준비할 수 있고, 그리고/또는 예컨대 대체 부품들이 주문될 수 있다.
바람직하게 하나 이상의 가능한 결함은, 파워트레인, 배기가스 후처리부, 분사 시스템, 공기 시스템, 에너지 저장 장치 및 연료 시스템과 같은 자동차의 부분 시스템들 중 적어도 하나의 시스템에서 발생할 수 있는 결함들을 포함한다. 이런 결함에는, 도입부에 이미 언급한 것과 같은 결함들, 다시 말해 예컨대 분사 시스템 내 레일 압력 제어 편차 결함, 또는 배기가스 후처리부에서 압력 제어 편차 결함도 포함될 수 있다. 또 다른 결함들은 도면 설명의 범주에서 훨씬 더 상세하게 설명된다. 바로 언급한 부분 시스템들에서, 제한 작동 모드를 초래하는 심각한 결함들이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 컴퓨터 유닛, 예컨대 자동차의 제어 장치는 특히 프로그램 기술 측면에서 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성된다.
상기 방법을 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현하는 것도 바람직한데, 그 이유는, 특히 실행측 제어 장치가 또 다른 작업들을 위해서도 이용됨에 따라 어차피 존재하는 경우에는, 상기 방식이 특히 적은 비용을 야기하기 때문이다. 컴퓨터 프로그램을 제공하기에 적합한 저장 매체는 특히, 예컨대 하드 디스크, 플래시 메모리, EEPROM, DVD 등과 같은 자기식, 광학식 및 전자식 메모리들이다. 컴퓨터 네트워크(인터넷, 인트라넷 등)를 통한 프로그램의 다운로드도 가능하다.
본 발명의 또 다른 장점들 및 구현예들은 본원 명세서 및 첨부한 도면에서 분명하게 제시된다.
본 발명은 일 실시예에 따라서 도면에 개략적으로 도시되어 있으며, 하기에서 상기 도면을 참조하여 기술된다.
도 1은 다양한 부분 시스템들 내지 컴포넌트들을 포함하고 본 발명에 따른 방법이 실행될 수 있는 자동차의 개략도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따르지 않은 방법과, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예의 시퀀스를 개략적으로, 그리고 대조하여 나타낸 흐름도이다.
도 1에는, 다양한 부분 시스템들 내지 컴포넌트들을 포함한 자동차(100)가 개략적으로 도시되어 있으며, 상기 자동차에서 본 발명에 따른 방법이 수행될 수 있다. 여기에는, 예시로서, 제너레이터(120)가 연결되어 있는 내연기관(110)이 도시되어 있으며, 제너레이터를 통해 배터리(125)가 에너지 저장 장치로서 충전될 수 있다.
또한, 내연기관(110)과 연결되어 탱크(142)에서부터 고압 어큐뮬레이터(145) 내로 연료를 이송하는 데 이용할 수 있는 고압 펌프(140)도 도시되어 있다. 연료는, 고압 어큐뮬레이터(145)로부터 다시 연료 인젝터들(147)을 통해 내연기관(110) 내지 이 내연기관의 실린더들 내로 분사될 수 있다. 그에 따라, 연료 인젝터들(147) 및 고압 어큐뮬레이터가 분사 시스템을 형성하며, 이 분사 시스템은 다시 고압 펌프(140) 및 경우에 따 탱크(142)와도 함께 연료 시스템을 형성할 수 있다.
또한, 공기 시스템도 도시되어 있으며, 이 공기 시스템 중에서 특히 내연기관(110) 내지 이 내연기관의 실린더들 내로 공기를 공급할 수 있는 흡기관(150)이 도시되어 있다. 흡기관 내에는 예시로서 공기 유량계(152)가 도시되어 있다. 또한, 배기가스 후처리를 위한 시스템(160); 및 배기가스 재순환 밸브(162)를 구비한 배기가스 재순환부;도 도시되어 있다.
제어 장치로서 형성된 컴퓨터 유닛(180)을 통해 내연기관(110) 내지 언급한 부분 시스템들이 제어되고 작동될 수 있다. 컴퓨터 유닛(180)은 특히 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 구성된다.
도 2a에는, 자동차에서 발생할 수 있는 하나 이상의 가능한 결함과 관련하여, 더 구체적으로는 자동차가 정규 작동 모드(M1)로 작동되는 동안, 진단(200)이 실행되는, 본 발명에 따르지 않는 방법의 시퀀스가 개략적으로 도시되어 있다.
우선, 자동차는 규정에 따른 상태에 있을 수 있다. 진단(200)은 결함을 표시하지 않는다. 이제, 특히 배출 위반 또는 출력 감소를 야기하는 결함이 발생하면, 진단(200)은 상기 결함(210)을 검출하고, 예컨대 디스플레이(220)(고장 표시등)를 활성화함으로써 운전자에게 상기 결함을 알린다. 또한, 자동차는 이제 제한 작동 모드(M2)(예: 림프홈 모드)로 작동된다. 또한, 메모리 내로 결함 저장 엔트리(211)가 수행될 수 있다.
여기서는 타당성 검사를 통한 결함(210)의 검출로 이어지는, 공기 유량계(예: 핫 필름 공기 유량계)에서의 드리프트 결함을 예로 들어 설명한다.
자동차가 차후에 정비소에 있게 되면, 예컨대 우선 결함 저장 엔트리(211)를 판독하는 이른바 테스터(tester)를 이용하여 정비소 진단(300)이 수행될 수 있다. 상기 결함은 정비소 진단을 하기에 명료하지 않은데, 그 이유는 복수의 컴포넌트에 결함에 대한, 여기서는 타당성 검사 결함에 대한 원인이 있을 수 있기 때문이다.
이제 정비소 진단의 범주에서, 결함이 있는 컴포넌트의 확실한 검출을 위해 복수의 작업 단계가 필요하다. 여기서는, 예컨대 공기 유량계의 타당성 검사에 결함이 있을 시, 공기 시스템의 누출 검사 및 배기가스 재순환 밸브의 기능성 검사(320)가 실시된다. 그래야 비로소, 예컨대 어느 컴포넌트에 결함이 있는지, 예컨대 공기 유량계에 결함이 있는지가 검출될 수 있고, 새 컴포넌트(330)로 교체될 수 있다.
이제, 도 2b에는, 자동차에서 발생할 수 있는 하나 이상의 가능한 결함과 관련하여, 더 구체적으로는 자동차가 정규 작동 모드(M1)로 작동되는 동안, 진단(200)이 수행되는, 본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예의 시퀀스가 개략적으로 도시되어 있다. 처음에는 상기 시퀀스가 앞에서 설명한 시퀀스와 다르지 않다.
우선, 자동차가 규정에 따른 상태로 있을 수 있다. 진단(200)은 결함을 표시하지 않는다. 이제, 특히 배출 위반 또는 출력 감소를 야기하는 결함이 발생하면, 진단(200)은 상기 결함(210)을 검출하고, 예컨대 디스플레이(220)(고장 표시등)를 활성화하여 운전자에게 상기 결함을 알린다. 또한, 자동차는 이제 제한 작동 모드(M2)로 작동된다.
자동차가 제한 작동 모드(M2)로 작동됨에 따라 이제 확장된 진단(230)이 수행되는데, 더 구체적으로는 검출된 결함(210)과 관련하여 수행된다. 상기 진단의 목표는, 자동차의 작동 중에 결함이 있는 컴포넌트의 더 나은 검출을 위한 결함 특징들을 생성하는 것, 즉, 검출된 결함의 원인을 한정하는 것이다.
이는, 예컨대 침해적 조치들(intrusive measures)이 적용됨으로써, 다시 말해 특히 작동 매개변수들(240)이 변경됨으로써 수행된다. 이 경우, 예컨대 배기가스 재순환 밸브가 폐쇄될 수 있다. 이런 조치들은 정규 작동 중에는 일반적으로 허용되지 않는데, 그 이유는 이를 통해 예컨대 배출 제한 내지 배출 규제의 위반을 초래할 수도 있기 때문이다.
디젤 파워트레인의 경우, 공기 시스템에서의 제어 편차, 레일 압력(즉, 고압 어큐뮬레이터 내 압력)에서의 제어 편차, 및 배기가스 후처리부에서의 초과 압력이 예시된다.
이를 위해, 확장된 진단의 조치로서, 공기 유량계에 관련되는지의 여부를 검사하기 위한 배기가스 재순환 밸브의 폐쇄, 배기가스 재순환 밸브의 주파수 기반 제어, 및 배기가스 후처리 시스템의 압력 제어가 수행될 수 있다.
정규 작동 모드에서, 상기 조치들은 배기가스 한계값의 위반, 또는 바람직하지 못한 주행 거동[예: 소음, 저킹(jerking), 또는 출력 감소]을 야기하며, 그에 따라 정규 작동 모드 중에는 요구되거나 허용되지 않는다.
그러나 결함이 이미 검출된 경우에는, 운전자에게 자동차의 결함이 통지되며, 그에 따라 (예컨대 출력 또는 소음과 관련한) 이례적인 거동이 허용될 수 있다.
즉, 이로써, 원인의 한정이 가능하고, 결함을 더 간단하게 개별 컴포넌트에 할당할 수 있게 하는 결함 특징들(250)이 결정될 수 있다. 그런 다음, 상기 결함 특징들은 결함 저장 엔트리(251)로서 저장될 수 있다.
정비소 진단(300)에서는 이제, 예컨대 즉각 결함이 있는 컴포넌트가 식별되어 새 컴포넌트(330)로 교체될 수 있다.

Claims (10)

  1. 자동차(100)에서 결함 검출을 위한 방법으로서, 자동차(100)가 정규 작동 모드(M1)로 작동되는 동안 자동차(100)에서 발생할 수 있는 하나 이상의 가능한 결함(210)과 관련하여 진단(200)이 수행되는, 자동차에서의 결함 검출 방법에 있어서,
    자동차(100)가 상기 진단(200)에 의해 검출된 결함(210)으로 인해 제한 작동 모드(M2)로 작동될 경우/작동되는 동안, 상기 검출된 결함(210)과 관련하여 확장된 진단(230)이 수행되며, 상기 확장된 진단의 범주에서 상기 검출된 결함(210)의 원인을 한정하기 위해 자동차(100)의 하나 이상의 작동 매개변수(240)가 변경되는 것을 특징으로 하는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 가능한 결함(210)은, 자동차(100)의 2개 이상의 상이한 컴포넌트에 결함의 원인이 있을 수 있는 경우의 결함들을 포함하는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 가능한 결함(210)은, 자동차(100)의 유해물질 배출량이 기설정 임계값을 상회할 경우의 결함들, 및/또는 자동차(100)의 의도치 않은 주행 거동을 초래하는 결함들을 포함하는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 확장된 진단(230)을 위한 매개변수들이, 특히 결함(210)이 검출된 후에, 자동차(100)의 상위 시스템으로부터 수신되는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 검출된 결함(210)의 원인이 한정된 경우/한정된 후에, 가능한 잔존 원인들 및/또는 가능한 원인들에 대한 특유의 결함 특징들(250)이 저장되는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출된 결함(210)의 원인이 한정된 경우/한정된 후에, 가능한 잔존 원인들 및/또는 가능한 원인들에 대한 특유의 결함 특징들(250)이 상기 자동차(100)의 상위 시스템으로 전송되는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가능한 결함(210)은, 파워트레인, 배기가스 후처리부, 분사 시스템, 공기 시스템, 에너지 저장 장치(125) 및 연료 시스템과 같은 자동차(100)의 부분 시스템들 중 적어도 하나의 시스템에서 발생할 수 있는 결함들을 포함하는, 자동차에서의 결함 검출 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 구성된 컴퓨터 유닛(180).
  9. 컴퓨터 유닛(180)에서 실행될 경우, 이 컴퓨터 유닛(180)으로 하여금 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하게 하는 컴퓨터 프로그램.
  10. 제9항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 기계 판독 가능한 저장 매체.
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