일반기술

전동식 동력조향장치 시험용 H I L S 시스템

본 기술은 전동식 동력조향장치 시험용 HILS(Hardware-IN-the-Loop-Simmulation) 시스템에 관한 것이다.기존 자동차의 매카트로닉스 성능시험은 실차 환경하에서는 차량동력학의 복작성과 비선형적 요소들에 의해 측정하기 어려운 부분이 있으며, 반복 시험이 불가능한 점이 있고, 특히 시험 수행자가 위험에 노출되는 경우가 있어 많은 제약이 따른다.본 기술은 앞서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전동식 동력조향자치중 시험의 대상이 되는 조향 휠(steering wheel), 조향 칼럼(column), 랙, 모터로 이루어지는 스티어링 부분을 하드웨어부로 구성하고, 타이로드(tie rod), 스티어링 링키지(linkage), 섀시 및 타이어등의 부분을 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하여 실시간 시뮬레이션 소프트웨어부로 하되, 하드웨어와 소프트웨어 사이에 ADC(Analog to Digital Converter), DAC(Digital to Analog Converter)로 인터페이스 하여 전동식 조향장치를 모의 시험하도록 하는 것이다본 기술은 하드웨어부의 스티어링 시스템이 운전자의 조향에 의해 발생하는 랙의 변위를 변위센서를 이용하여 소프트웨어부로 전달하고, 이정보를 이용하여 랙에 작용되어지는 힘을 소프트웨어부에서 계한하여, 이 계산된 힘이 액츄에이터를 통해서 랙에 구현되도록 함으로써 운전자가 리액션 토크(Reaction Torque)를 느낄 수 있도록 한다. 그리고 소프트웨어부는 타이로드, 스티어링 링키지, 섀시, 타이어를 소프트웨어로 모델링한 것을 실시간 중앙처리장치인 DSP로서 처리하여 호스트 컴퓨터로 출력한다.즉, 소프트웨어부는 차량의 로드(Road) 및 주변환경을 소프트웨어로 처리하고, 운전자의 조향에 의해 발생하는 랙의 변위는 ADC를 통해 DSP에 전달하며, DSP로부터 DAC를 통해 랙의 힘을 전달하도록 하여 전동식 조향장치의 모의실험을 구현하고자 하는 것이다.따라서, 본 기술에 따르면 기존의 많은 시간과 경비가 소요되는 실차시험을 통해 이루어지는 전동식 동력조향장치의 성능검증에 비해 본 기술은 개발기간의 단축과 경비절감을 효과를 얻을 수 있고, 실차시험을 통해 이루어지기 힘든 반복적인 시험과 시험을 수행하는 시험자가 위험에 노출되는 상황 등 많은 제약을 효율적으로 극복할 수 있다