KR20200004502A

KR20200004502A - 차량의 제어 장치 및 그 고장 진단 방법

Info

Publication number: KR20200004502A
Application number: KR1020180077402A
Authority: KR
Inventors: 김범식; 박기원
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-07-04
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-01-14
Also published as: KR102467228B1

Abstract

실시예는 차량의 제어 장치의 파워가 온(on)되는 단계; 주제어기(master ECU)에서 적어도 하나의 종속 제어기(slave ECU) 내의 설정값들을 업데이트(update)하는 단계; 상기 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디(Frame ID)를 부여하는 단계; 및 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 수신하는 단계를 포함하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 제공한다.

Description

차량의 제어 장치 및 그 고장 진단 방법{DEVICE FOR CONTROLLING VEHICLE AND METHOD FOR DIAGNOSING TROUBLE OF THE SAME}

실시예는 차량의 제어 장치와 제어 장치의 고장 진단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종속 제어기에 별도의 플래그 레지스터(flag register)를 별도로 할당하지 않고도 종속 제어기의 고장 유무를 판단하고자 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량의 제어 장치에는 차량의 기본적인 상태나 점검된 정보 혹은 점검시 파악된 이상유무 등을 운전자에게 통보해주는 자기 진단 유닛(unit)이 포함되어 있다. 그리고, 차량 내에 이상 상태를 점검할 수 있는 정비업소를 용이하게 알려주거나 원거리에 있는 정비업소에 차량 내 이상상태를 통보해주는 수단들도 개발되고 있다.

차량의 제어 장치는, IPM, DDM, ADM 등의 여러 가지 유닛(종속 장치)으로 구성되어 있다. 또한, 클러스터(cluster)는 차의 속도, RPM 계기판, 엔진점검, 도어 열림 및 시트 벨브 등을 확인하고 점검 상태을 보여주거나 경고등을 표시하는 기능을 가진다.

이러한 종속 장치들 외에도 차량은 운전석 파워 시트의 메뉴얼 스위치에 의한 동작과 자동 위치 기억 및 재생 기능을 담당하는 PSM(Power Seat Module), 조향 핸들의 매뉴얼 스위치에 의한 동작과 자동 위치 기억 및 재생 기능을 담당하는 SCM (Steering Column Module), 해당 차량의 Fob 소지시 도어 잠금 및 해제 및 시동 여부 제어를 담당하는 SMK(Smart Key) 및 전장품의 전원 공급을 위한 배터리 전압상태 및 주변장치/주전원(ACC/IGN)과 시동의 전원상태를 확인하고 제어하기 위한 PDM(Power Distribution Module)을 포함한다.

상술한 차량 내에 구비된 종속장치들은 통상적으로 차량 내 컴퓨터라고 일컬어지는 주제어기(ElectronicControl Unit, ECU)의 통제를 받는데, 주제어기 및 종속장치들은 모두 차량에 탑재된 배터리의 전원을 공급받아 동작할 수 있다.

그러나, 종래의 차량의 제어 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

상술한 종속 장치들 각각을 제어하는 제어기를 종속 제어기(slave ECU)라고 할 때, 외부 전원 차단이나 기타 사유에 의하여 종속 제어기가 오작동 또는 작동하지 않을 때 주제어기에서 이를 감지할 필요가 있다. 그리고, 주제어기에서는 종속 제어기에 플래그 레지스터(flag register)를 할당하고 초기 값을 예를 들면 '1'로 설정하고, 이후에 주기적으로 종속 제어기들의 플래그 레지스터 값을 읽어서 그 값이 설장된 값 예를 들면 '1'이 아닐 경우에는 종속 제어기의 오작동이 발생하였다고 판단할 수 있다.

따라서, 종속 제어기의 오작동 여부를 파악하기 위하여 종속 제어기에 별도의 플래그 레지스터를 할당하고 주기적으로 플래그 레지스터의 값을 읽어야 하는 번거로움이 있다.

실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부 요인 등에 의하여 차량의 제어 장치의 종속 제어기에 고장이 발생한 경우, 종속 제어기들에 각각 플래그 레지스터들을 할당하고 해당 레지스터 값을 스캔하여 고장 여부를 판단하는 번거로움과 시간 증가를 방지하고자 한다.

고장 진단 방법은 종속 제어기로부터 상기 PID가 수신되지 않으면, 상기 종속 제어기의 설정 값들을 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

고장 진단 방법은 종속 제어기로부터 상기 PID가 수신되면, 정상 스케쥴(normal schedule)을 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

정상 스케쥴을 진행하는 단계는, 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기로부터 상기 PID를 다시 수신할 수 있다.

주제어기와 상기 종속 제어기는 LIN(Local Interconnect Network) bus로 통신할 수 있다.

차량의 제어 장치의 파워가 온(on)된 후 10 ms 내지 100ms 후에, 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기와의 통신 네트워크를 초기화할 수 있다.

주제어기에서 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디(Frame ID)를 부여하는 단계에서 상기 각각의 종속 제어기에 새로운 PID(process identifier)가 부여되고, 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 수신하는 단계에서 상기 종속 제어기로부터 상기 새로운 PID 값을 수신할 수 있다.

주제어기에서 각각의 종속 제어기에 서로 다른 프레임 아이디(Frame ID)를 부여할 수 있다.

다른 실시예는 주제어기(master ECU); 및 상기 주제어기와 Lin bus로 통신 가능한 적어도 하나의 종속 제어기;를 포함하고, 상기 각각의 종속 제어기에 입력부와 발광부가 구비된 차량의 제어 장치를 제공한다.

종속 제어기에 구비된 입력부에 신호가 입력되면, 상기 주제어기는 상기 신호에 대응하는 특정 액츄에이터(actuator)를 동작시킬 수 있다.

주제어기는 상기 특정 액츄에이터를 동작 결과는, 상기 종속 제어기의 발광부에서 표시될 수 있다.

특정 액츄에이터의 동작 상태에 따라, 상기 종속 제어기의 발광부의 발광 상태가 다르게 표시될 수 있다.

또 다른 실시예는 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 상술한 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 구현하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장되는 프로그램을 제공한다.

또 다른 실시예는 상술한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공한다.

실시예에 따른 차량의 제어 장치 및 그 고장 진단 방법은 주제어기에서 차량의 전원 공급을 감지하면 Lin bus 통신을 통하여 진단 스케줄을 초기화하고, 주제어기로부터 종속 제어기들의 프레임 아이디를 할당하여 PID(process identifier)를 새로이 부여하여, 별도의 플래그 레지스터들의 할당 없이 종속 제어기의 오류를 파악할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 차량의 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 상세히 나타낸 도면이다.

이하의 실시예에서 개시되는 방법과 차량 제어기들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에서 개시되는 용어들은 단지 특정한 일례를 설명하기 위하여 사용된 것이지 이들로부터 제한되는 것은 아니다.

또한, 이하의 실시예에서 개시되는 '포함하다', '구비하다', '배치하다' 또는 '이루어지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이하의 실시예에서 개시되는 실시예의 설명 및 특허청구범위에 사용되는 단수 표현인 '상기'는 아래위 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현도 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, '또는/및'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에 따른 차량의 제어 장치는, 자동차에 구비될 수 있으나 반드시 이에 한정하지는 않고, 예를 들면 자동차 외에도 주제어기와 종속 제어기를 구비된 다른 이동 수단 예를 들면 비행기 등에 사용될 수도 있고, 후술하는 다른 실시예들에서도 동일하다.

도 1은 실시예에 따른 차량의 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

실시예에 따른 차량의 제어 장치(100)는 주제어기(master ECU, 10)와 적어도 하나의 종속 제어기(20, 30)을 포함하여 이루어질 수 있다. 주제어기(10)와 종속 제어기(20, 30)들은 Lin bus로 통신 가능할 수 있다. 그리고, 각각의 종속 제어기(20, 30)들에 입력부(22, 32)가 적어도 하나씩 구비되고, 또한 발광부(24, 34)가 적어도 하나씩 구비될 수 있다.

종속 제어기(20, 30)에 구비된 입력부(22, 32)들에 터치 등의 방식으로 외부로부터 신호가 입력되면, 주제어기(10)는 상기의 신호에 대응하여 특정 액츄에이터(actuator)를 동작시킬 수 있다. 여기서, 특정 액츄에이터는 IPM, DDM, ADM 등의 여러 가지 종속 장치일 수 있다. 예를 들면, IPM(InPanel Module)은 와이퍼, 시트 벨브 경보, 뒷유리 열선, 도난 경보, 미등 자동 소등, 키 홀 조명 및 램프 제어 기능의 상태를 확인하고 보여주는 역할을 할 수 있다. 그리고, DDM(Driver Door Module)은 도어 잠금 및 해제, 운전석 도어 및 나머지 도어의 파워 윈도우, 운전석 도어의 아웃 사이드 미러 및 퍼들 램프 제어 기능의 상태를 제어할 수 있다. 또한, ADM(Assist Door Module)은 조수석 도어의 파워 윈도우, 아웃사이드 미러 및 퍼들 램프 제어 기능의 상태를 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 본 실시예에서 주제어기(10)의 작용에 의하여 동작되고 제어되는 액츄에이터는 상술한 종속 장치들에 한정되지는 않는다.

그리고, 주제어기(10)는 특정 액츄에이터의 작동 결과를 Lin bus 통신으로, 상기의 특정 액츄에이터의 동작 신호가 입력된 종속 제어기(20, 30)로 전달할 수 있다. 그리고, 종속 제어기(20, 30)는 전달 받은 작동 결과를 발광부(24, 34)에서 출력할 수 있다.

발광부(24, 34)는, 예를 들면 복수 개의 발광 다이오드(Light emitting diode)로 이루어질 수 있고, 하나의 발광부(24, 34) 내에 구비된 복수 개의 발광 다이오드들은 서로 다른 파장 영역의 광을 출력할 수 있다. 그리고, 특정 액츄에이터의 동작 상태에 따라, 종속 제어기(20, 30)의 발광부(24, 34)의 발광 상태가 다르게 표시될 수 있는데, 예를 들면 하나의 발광부(23, 34)에 구비된 복수 개의 발광 다이오드가 각각 적색과 녹색 및 황색 파장 영역의 광을 방출할 수 있고, 상술한 액츄에이터의 오작동, 정상 작동 등의 상태에 따라 다른 파장 영역의 광을 방출하는 발광 다이오드가 점등될 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 상세히 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 상세히 설명한다.

실시예에 따른 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법은, 전원 공급의 중단이나 기타 조건에 의하여 제어 장치 내의 종속 제어기나 리셋(reset)된 경우에, 주제어기에서 이를 인지하고, 초기화하는 방법이다.

먼저, 차량의 제어 장치의 파워가 온(on)된다(S110). 예를 들면, 차량의 시동이 점화되어 주제어기(master ECU)를 포함하는 제어 장치에 전원이 공급되는 단계일 수 있다. 주제어기는 차량의 엔진 점화(IGN ON)을 감지하면, 10 내지 100 밀리초(ms) 이내에 Lin bus 통신을 통하여 아래의 절차를 진행할 수 있다.

그리고, 주제어기에서 고장 진단 방법을 진행하기 위한 진단 스케쥴(diagnostic schedule)을 시작할 수 있다(S120). 상세하게는, 주제어기에서 Lin(Local Interconnect Network) bus 통신 등을 통하여 적어도 하나의 종속 제어기(slave ECU) 내의 설정값들을 업데이트(update)하여 초기화할 수 있다.

그리고, 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디(Frame ID)를 부여할 수 있다(S130). 이때, 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 서로 다른 프레임 아이디(Frame ID)를 부여할 수 있다.

그리고, 정상 스케쥴(normal schedule)을 진행(S140)할 수 있는데, 여기서 정상 스케쥴을 진행한다고 함은 주제어기에서 기설정된 스케쥴 테이블(schedule table)에 따라 스케쥴링을 진행함을 의미한다. 상술한 진단 스케쥴은 1회 진행되나, 정상 스케쥴은 수 회 반복될 수 있다.

그리고, 주제어기에서 종속 제어기의 응답을 확인할 수 있는데(S150), 상세하게는 주제어기에서 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 수신할 수 있다.

상술한 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디(Frame ID)를 부여하는 단계에서, 각각의 종속 제어기에 새로운 PID(process identifier)가 부여될 수 있다.

도 3에서, 제1 종속 제어기에는 최초에 '0xC1'의 PID가 부여되었으나, '130' 단계에서 '0x11'의 PID가 부여될 수 있다. 그리고, 제2 종속 제어기에는 최초에 '0x81'의 PID가 부여되었으나, '130' 단계에서 '0x51'의 PID가 부여될 수 있다.

이때, 주제어기에서 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 수신하는 단계에서는 종속 제어기로부터 새로운 PID 값을 수신할 수 있다. 즉, 주제어기는 제1,2 종속 제어기로부터 각각 '0x11'와 '0x51'의 PID가 수신되면 전원 오프(off)나 기타 오류(failure)가 발생하지 않은 것으로 인식할 수 있고, 만약 제1,2 종속 제어기로부터 수신되는 PID가 각각 '0x11'와 '0x51'와 상이하거나 또는 PID가 수신되지 않으면, 오류로 인식할 수 있다.

특히, 외부 요인으로 인하여 제1,2 종속 제어기가 리셋(reset)될 경우, 제1,2 종속 제어기의 PID 값은 각각 '0x11'와 '0x51'가 아닌, 그 이전의 초기 값인 '0xC1'와 '0x81'로 재설정될 수 있다. 따라서, 외부 요인으로 인하여 제1,2 종속 제어기의 PID 값이 초기 값으로 리셋되면, 리셋된 제1,2 종속 제어기의 PID 값을 수신하는 주제어기에서는 반응을 하지 않을 수 있다.

그리고, 만약 종속 제어기로부터 프레임 아이디가 수신되지 않으면(No) 림프 홈(Limp home, 160) 단계가 진행될 수 있고, 만약 종속 제어기로부터 프레임 아이디가 수신되면(Yes) 정상 스케쥴(normal schedule)을 다시 진행할 수 있다. 이때, 정상 스케쥴을 다시 진행하는 단계는, 140 단계에 도시된 바와 같이 주제어기에서 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 다시 수신할 수 있다. 그리고, 상술한 림프 홈(160) 단계에서 종속 제어기의 설정 값들을 초기화할 수 있다.

상술한 실시예에 따른 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장시스템 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서 개시된 실시예들은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

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

10: 주제어기 20, 30: 종속 제어기
22, 32: 입력부 24, 34: 발광부
100: 제어 장치

Claims

차량의 제어 장치의 파워가 온(on)되는 단계;
주제어기(master ECU)에서 적어도 하나의 종속 제어기(slave ECU) 내의 설정값들을 업데이트(update)하는 단계;
상기 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디(Frame ID)를 부여하는 단계; 및
상기 주제어기에서 상기 종속 제어기로부터 상기 프레임 아이디를 수신하는 단계를 포함하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제1 항에 있어서,
상기 종속 제어기로부터 PID(Process identifier)가 수신되지 않으면, 상기 종속 제어기의 설정 값들을 초기화하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 종속 제어기로부터 상기 PID가 수신되면, 정상 스케쥴(normal schedule)을 진행하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제3 항에 있어서,
상기 정상 스케쥴을 진행하는 단계는, 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기로부터 상기 PID를 다시 수신하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 주제어기와 상기 종속 제어기는 LIN(Local Interconnect Network) bus로 통신하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 차량의 제어 장치의 파워가 온(on)된 후 10 ms 내지 100ms 후에, 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기와의 통신 네트워크를 초기화하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디(Frame ID)를 부여하는 단계에서 상기 각각의 종속 제어기에 새로운 PID(process identifier)가 부여되고, 상기 주제어기에서 상기 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 수신하는 단계에서 상기 종속 제어기로부터 상기 새로운 PID 값을 수신하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 주제어기에서 각각의 종속 제어기에 서로 다른 프레임 아이디(Frame ID)를 부여하는 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법.
주제어기(master ECU); 및
상기 주제어기와 Lin bus로 통신 가능한 적어도 하나의 종속 제어기;를 포함하고,
상기 각각의 종속 제어기에 입력부와 발광부가 구비된 차량의 제어 장치.
제9 항에 있어서,
상기 종속 제어기에 구비된 입력부에 신호가 입력되면, 상기 주제어기는 상기 신호에 대응하는 특정 액츄에이터(actuator)를 동작시키는 차량의 제어 장치.
제9 항 또는 제10 항에 있어서,
상기 주제어기는 상기 특정 액츄에이터를 동작 결과는, 상기 종속 제어기의 발광부에서 표시되는 차량의 제어 장치.
제11 항에 있어서,
상기 특정 액츄에이터의 동작 상태에 따라, 상기 종속 제어기의 발광부의 발광 상태가 다르게 표시되는 차량의 제어 장치.
제9 항 또는 제10 항에 있어서,
상기 차량의 제어 장치의 파워가 온(on)되면, 상기 주제어기는 상기 LIN bus를 통하여 상기 적어도 하나의 종속 제어기 내의 설정값들을 업데이트하고 각각의 종속 제어기에 프레임 아이디를 부여하는 차량의 제어 장치.
제13 항에 있어서,
상기 주제어기는 상기 LIN bus를 통하여 상기 종속 제어기로부터 프레임 아이디를 수신하는 차량의 제어 장치.
제13 항에 있어서,
상기 각각의 종속 제어기에 새로운 PID(process identifier)가 부여되고, 상기 종속 제어기는 상기 LIN bus를 통하여 상기 새로운 PID 값을 전달하는 차량의 제어 장치.
제9 항 또는 제10 항에 있어서,
상기 종속 제어기에는 서로 다른 프레임 아이디가 부여된 차량의 제어 장치.
프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 기재된 차량의 제어 장치의 고장 진단 방법을 구현하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장되는 프로그램.
제17 항 기재된 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체.