KR100483268B1 - a HILS system for ABS simulation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 ABS 시제품을 포함한 하드웨어부재의 구동에 따라 상기 하드웨어부재와 인터페이스부로 연결된 소프트웨어부재에 MATLAB을 구현함으로써 가상 실차를 시뮬레이션 하면서 실차의 개발 기간을 단축시키고 도로 주행 실험에 따른 위험성을 없앤 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템에 관한 것이다.The present invention is to simulate the virtual vehicle by implementing the MATLAB in the software member connected to the hardware member and the interface unit according to the driving of the hardware member including the ABS prototype for the ABS simulation for reducing the development period of the vehicle and the risk of the road driving experiment Relates to a HILS system.
본 발명에 따른 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템은 바퀴속도감지센서, ECU, ABS 엑츄에이터 및 경고등이 구비된 ABS 시제품을 구동시키면서 컴퓨터 모니터에서 가상 실차를 실시간으로 시뮬레이션 되도록 하고 상기 컴퓨터 모니터와 연결된 컴퓨터 본체에서 MATLAB 프로그램을 구동하여 작동 추이를 데이터화하는 소프트웨어부재와, 상기 컴퓨터 본체에서 구동되는 상기 MATLAB 프로그램에 매개변수를 연속적으로 부여할 수 있도록 상기 ABS 시제품과 연결되어 시뮬레이션 되는 상기 가상 실차를 감속시키기 위한 제동부, 상기 가상 실차를 가속 또는 방향 전환시킬 수 있는 운전부, 상기 가상 실차의 시뮬레이션을 확인하기 위한 영상부로 이루어진 하드웨어부재로 구성된 것을 특징으로 한다.HILS system for ABS simulation according to the present invention, while driving the ABS prototype equipped with a wheel speed sensor, ECU, ABS actuator and warning light to simulate a virtual vehicle in real time on a computer monitor and MATLAB program on the computer main body connected to the computer monitor A software member configured to drive a data to convert the operation trend, and a brake unit for decelerating the virtual actual vehicle simulated in connection with the ABS prototype so as to continuously give parameters to the MATLAB program driven in the computer main body; A driving unit capable of accelerating or redirecting the virtual actual vehicle, and a hardware member including an image unit for confirming the simulation of the virtual actual vehicle.
Description
본 발명은 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ABS(Anti-lock Brake System) 시제품의 작동상태를 가상 차량의 반복적이고 실시간(real-time)으로 시뮬레이션(simulation)할 수 있도록 HILS(Hardware In The Loop Simulation) 시스템에 MATLAB(MATrix LABoratory) 프로그램을 공급하여 계산할 수 있는 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a HILS system for ABS simulation, and more particularly, to the HILS (simulation) to simulate the operating state of an anti-lock brake system (ABS) prototype in a repetitive and real-time of a virtual vehicle. The present invention relates to a HILS system for ABS simulation that can be calculated by supplying a MATLAB (MATrix LABoratory) program to a Hardware In The Loop Simulation system.
일반적으로, 자동차에 장착되는 자동차 메카트로닉스 부품의 개발과정은 설계 및 제작, 제작된 시제품의 성능시험, 시험결과의 피드백(feed-back)을 통한 재설계로 이루어진다.In general, the development process of automotive mechatronic components mounted on a vehicle consists of design and manufacture, performance test of manufactured prototypes, and redesign through feedback of test results.
종래 자동차의 메카트로닉스 부품의 성능시험은 많은 시간과 경비가 소요되는 실차의 주행시험을 통하여 이루어진다.The performance test of the mechatronics parts of the conventional vehicle is performed through the driving test of the actual vehicle which takes a lot of time and expense.
이와 같은 환경 하에서, 자동차에 탑재되는 여러 메카트로닉스 부품들과 마찬가지로 제동장치 중 ABS의 동작여부는 ABS를 자동차에 장착 후 직접 주행을 하던가 컴퓨터로 시뮬레이션 하게 된다.Under these circumstances, like the various mechatronics mounted on the car, the operation of the ABS in the braking system is simulated by computer or driving directly after mounting the ABS in the car.
그런데, ABS는 타이어의 잠김현상을 미연에 방지하고 운전자의 조향 안전성 확보를 위해 설치된 장치중의 하나이다.However, ABS is one of the devices installed to prevent the locking of the tire in advance and to ensure the steering safety of the driver.
특히, 차량 구동 제어 시스템 개발에 있어서 제어 로직(Control logic)을 개발하고 검증하는 데에는 실제로 존재할 만한 모든 주행조건을 다 갖춘 실차 시험을 해야 한다.In particular, the development and verification of control logic in the development of vehicle drive control systems requires actual vehicle testing with all possible driving conditions.
그러나, 상기 ABS 시제품이 차량동력학의 복잡성과 비선형적 요소들 때문에 실시간으로 정확한 데이터를 얻기 어려운 단점이 있다.However, the ABS prototype has a disadvantage in that it is difficult to obtain accurate data in real time because of the complexity and nonlinear factors of vehicle dynamics.
또한, 상기 ABS 시제품이 탑재된 차량의 주행시험이 여건상 1년에 4개월 밖에 할 수 없어 연속적인 시험 후 수정하는 반복 작업이 어렵고 실시간으로 시험할 수 없는 단점도 있다.In addition, the driving test of the vehicle on which the ABS prototype is mounted can only be performed for four months in one year, and thus, it is difficult to perform repetitive work after a continuous test and cannot be tested in real time.
그리고, 상기 ABS 시제품이 탑재된 차량의 운전 주행으로 사고가 발생될 문제점이 있을 수 있다. In addition, there may be a problem that an accident occurs due to driving driving of the vehicle on which the ABS prototype is mounted.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 본 발명에 따른 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템은 ABS 시제품을 MATLAB 프로그램으로 시뮬레이션 함으로써 실시간으로 실차의 동적 거동을 확인할 수 있어 실차의 개발 기간을 단축할 수 있으며, 주행시험에 따른 위험성을 없애고자 하는 것을 목적으로 한다.HILS system for ABS simulation according to the present invention created to solve this problem can confirm the dynamic behavior of the actual vehicle in real time by simulating the ABS prototype in a MATLAB program, can shorten the development period of the actual vehicle, It aims to eliminate the risks.
상술한 본 발명의 목적은 바퀴속도감지센서(wheel speed sensor), ECU(Electronic Control Unit), ABS 엑츄에이터 및 경고등을 포함하여 이루어진 ABS(Anti-lock Brake System) 시제품을 구동시키면서 컴퓨터 모니터에서 가상 실차를 실시간으로 시뮬레이션 되도록 하고 상기 컴퓨터 모니터와 연결된 컴퓨터 본체에서 MATLAB(MATrix LABoratory) 프로그램(미국 Mathworks社에서 판권을 가지고 있는 공학해석용 프로그램)을 구동하는 소프트웨어부재와, 상기 컴퓨터 본체에서 구동되는 상기 MATLAB 프로그램에 매개변수를 연속적으로 부여할 수 있도록 상기 ABS 시제품품과 연결되어 시뮬레이션 되는 상기 가상 실차를 감속시키기 위한 제동부, 상기 가상 실차를 가속 또는 방향 전환시킬 수 있는 운전부, 상기 가상 실차의 시뮬레이션을 확인하기 위한 영상부로 이루어진 하드웨어부재로 구성되는 ABS 시뮬레이션용 HILS(Hardware In The Loop Simulation) 시스템에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is to drive a virtual vehicle on a computer monitor while driving an anti-lock brake system (ABS) prototype including a wheel speed sensor, an ECU (Electronic Control Unit), an ABS actuator and a warning light. A software member for real-time simulation and driving a MATLAB (MATrix LABoratory) program (a program for engineering analysis, which is copyrighted by Mathworks, Inc.) on a computer main body connected to the computer monitor; Checking the simulation of the virtual vehicle, a braking unit for decelerating the virtual vehicle to be simulated in connection with the ABS prototype, a driving unit capable of accelerating or redirecting the virtual vehicle to continuously assign parameters Consists of hardware member consisting of video parts for Is accomplished by (Hardware In The Loop Simulation) HILS for ABS systems Simulation.
이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the present invention will be described in more detail.
도 1은 일반적인 ABS 시제품의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 원리를 나타낸 HILS 시스템의 블록도이며, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명을 이용하여 나타난 시뮬레이션 결과 그래프를 나타낸 것이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a typical ABS prototype, Figures 2 and 3 is a block diagram of a HILS system showing the principle of the present invention, Figures 4a to 4d shows a simulation result graph using the present invention. .
종래의 기술과 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.Detailed description of the same or similar elements as in the prior art will be omitted.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템은 바퀴속도감지센서(112), ECU(도시하지 않음), ABS 엑츄에이터(116) 및 경고등(118)을 포함하여 이루어진 ABS 시제품(110)을 구동시키면서 컴퓨터 모니터(132)에서 가상 실차(210)를 실시간으로 시뮬레이션 되도록 하고 상기 컴퓨터 모니터(132)와 연결된 컴퓨터 본체(134)에서 MATLAB 프로그램을 구동할 수 있는 소프트웨어부재(100)와, 상기 컴퓨터 본체(134)에서 구동되는 상기 MATLAB 프로그램에 매개변수를 연속적으로 부여할 수 있도록 상기 ABS 시제품(110)과 연결되어 시뮬레이션 되는 상기 가상 실차(210)를 감속시키기 위한 제동부(220), 상기 가상 실차(210)를 가속 또는 방향 전환시킬 수 있는 운전부(230), 상기 가상 실차(210)의 시뮬레이션을 확인하기 위한 영상부(240)로 이루어진 하드웨어부재(200)로 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the HILS system for ABS simulation according to the present invention includes a wheel speed sensor 112, an ECU (not shown), an ABS actuator 116, and a warning light 118. A software member 100 capable of simulating a virtual vehicle 210 in real time on a computer monitor 132 and driving a MATLAB program on a computer main body 134 connected to the computer monitor 132 while driving the ABS prototype 110. And a braking unit 220 for decelerating the virtual actual vehicle 210 which is connected to the ABS prototype 110 and simulated so that parameters can be continuously given to the MATLAB program driven by the computer main body 134. ), A hardware including a driving unit 230 capable of accelerating or redirecting the virtual vehicle 210 and an image unit 240 for confirming a simulation of the virtual vehicle 210. It characterized in that the material consists of 200.
본 발명에 따른 ABS 시제품(110)은 HILS 시스템에서 수식적으로 표현된 모델과 입·출력 변수들에 의해 최종적으로 DSP(Digital Signal Processor) Code화까지 자동적으로 이루어지기 때문에 시스템을 모델링하여 실시간으로 해석할 수 있다.ABS prototype 110 according to the present invention is automatically made to the DSP (Digital Signal Processor) code finally by the model and input and output variables expressed in the HILS system, so that modeling the system to analyze in real time can do.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 ABS 시제품(110)은 일반적으로 바퀴속도감지센서(112), ECU(전자제어유닛), ABS 엑츄에이터(116) 및 경고등(118)으로 크게 구성된다.As shown in FIG. 1, the ABS prototype 110 generally includes a wheel speed sensor 112, an ECU (electronic control unit), an ABS actuator 116, and a warning lamp 118.
상기 ECU는 가상 실차(210)에 설치된 두 쌍의 바퀴(120)의 가감속도를 연산하여 바퀴(120)의 슬립(slip) 상태를 판단하여 제어신호를 출력한다.The ECU calculates acceleration and deceleration of the two pairs of wheels 120 installed in the virtual vehicle 210 to determine a slip state of the wheels 120 and outputs a control signal.
상기 바퀴속도감지센서(112)는 바퀴(120)의 속도를 감지하여 ECU에 전달한다.The wheel speed sensor 112 detects the speed of the wheel 120 and transmits it to the ECU.
그리고, 상기 ABS 엑츄에이터(116)는 바퀴(120)의 회전상태를 제어하며 상기 경고등(118)은 운전자에게 ABS 시제품(110)의 이상을 알려줌과 동시에 ABS 시제품(110)의 작동됨을 알려준다.In addition, the ABS actuator 116 controls the rotation state of the wheel 120 and the warning light 118 informs the driver of the abnormality of the ABS prototype 110 and at the same time the operation of the ABS prototype 110.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 하드웨어부재(200)는 제동부(220), 운전부(230) 및 영상부(240)로 이루어져 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the hardware member 200 includes a brake 220, a driver 230, and an image 240.
즉, 상기 운전부(230)는 조향 휠(234)과 가속페달(232) 등으로 구성되어 가상 실차(210)의 속도를 증가시키거나 방향을 전환하게 된다.That is, the driving unit 230 is composed of a steering wheel 234 and the accelerator pedal 232, etc. to increase the speed or to change the direction of the virtual actual vehicle 210.
그리고, 상기 제동부(220)는 제동페달(222) 등으로 구성되어 운전부(230)에 의해 호스트 컴퓨터(130)의 컴퓨터 모니터(132)에서 시뮬레이션 되는 가상 실차(210)의 제동을 하게 된다.In addition, the braking unit 220 includes a braking pedal 222 and the like to brake the virtual vehicle 210 simulated on the computer monitor 132 of the host computer 130 by the driving unit 230.
또한, 상기 영상부(240)는 호스트 컴퓨터(130)에서 컴퓨터 본체(134)와 연결된 컴퓨터 모니터(132)에서 상기 운전부(230)와 제동부(220)의 작동으로 시뮬레이션 되는 가상 실차(210)를 눈으로 확인할 수 있도록 한다.In addition, the imaging unit 240 is a virtual vehicle 210 simulated by the operation of the driving unit 230 and the braking unit 220 in the computer monitor 132 connected to the computer main body 134 in the host computer 130 Make sure you can see them.
한편, 상기 하드웨어부재(200)에는 상기 컴퓨터 본체(134)에 기억된 다수의 차량모델 중 제동부(220) 및 운전부(230)의 구동으로 시뮬레이션 되는 상기 가상 실차(210)에 부합되는 어느 하나의 차량모델을 선택하는 차량모델 계산부(250)와, 상기 제동부(220)·운전부(230)·영상부(240) 및 차량모델 계산부(250)의 동작을 동기화 시켜 상기 호스트 컴퓨터(130)에 전기적 신호로 입력하기 위한 인터페이스부(260)가 부가 형성되어 있다.On the other hand, the hardware member 200 is any one of the plurality of vehicle models stored in the computer main body 134 corresponding to the virtual vehicle 210 simulated by the driving of the brake unit 220 and the driving unit 230 Operation of the vehicle model calculation unit 250, the braking unit 220, the driving unit 230, the image unit 240, and the vehicle model calculation unit 250 to select a vehicle model of the host computer. An interface unit 260 for inputting an electrical signal to the 130 is additionally formed.
상기 차량모델 계산부(250)는 타켓 컴퓨터(252)에 포함되어 시뮬레이션 되는 가상 실차(210)의 조건에 부합하는 차량모델을 선택하도록 구성되어 있다.The vehicle model calculator 250 is configured to select a vehicle model that is included in the target computer 252 and meets the conditions of the virtual actual vehicle 210 to be simulated.
즉, 상기 운전부(230)에서 가속페달(232) 및 조향 휠(234)을 작동시키거나 상기 제동부(220)에서 제동페달(222)을 작동시킬 때 ECU(도시하지 않음)에서는 원하는 샘플링 시간마다 각 바퀴(120)의 속력을 보내야 하므로 차량모델을 계산하는 타켓 컴퓨터(252)로 실시간 환경에서 모델을 계산하게 되는 것이다.That is, when the accelerator pedal 232 and the steering wheel 234 are operated in the driving unit 230 or the brake pedal 222 is operated in the braking unit 220, an ECU (not shown) desires a sampling time. Since the speed of each wheel 120 must be sent every time, the target computer 252 calculates the model of the vehicle and calculates the model in a real-time environment.
그리고, 상기 타켓 컴퓨터(252)는 제공된 실시간 커널(Real Time Kernel)에 의해 차량모델을 계산하게 된다.The target computer 252 calculates a vehicle model by using a real time kernel provided.
상기 인터페이스부(260)는 상기 제동부(220), 운전부(230), 영상부(240) 및 차량모델 계산부(250) 각각의 전기적 신호를 동기화 시켜 상호 정보의 입출력을 가능하도록 되는 것이다.The interface unit 260 synchronizes electrical signals of each of the brake unit 220, the driving unit 230, the imaging unit 240, and the vehicle model calculator 250 to enable input and output of mutual information.
그러므로, 상기 ABS 시제품(110)의 작동여부는 설치되는 제동부(220), 운전부(230) 및 영상부(240)를 포함하는 HILS 시스템을 구동시키면서 연속된 매개변수를 MATLAB을 이용하여 호스트 컴퓨터(130)에서 가상 실차(210)를 시뮬레이션 하도록 구성한다. Therefore, the ABS prototype 110 is operated by the host computer using MATLAB while driving the HILS system including the brake unit 220, the driver unit 230, and the image unit 240 installed. In step 130, the virtual vehicle 210 is configured to simulate.
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an operation example of the present invention having the above configuration will be described in detail.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 사용자는 상기 제동부(220)와 운전부(230)를 작동하게 되면 작동 신호는 인터페이스부(160)의 구성 요소인 IO 포트(port)에 입력된다.As shown in FIGS. 2 and 3, when the user operates the brake unit 220 and the driving unit 230, an operation signal is input to an IO port which is a component of the interface unit 160.
그리고, 상기 IO 포트에 입력된 신호는 타켓 컴퓨터(252) 내부의 DSP(Digital Signal Processor) 보드(150)에서 실시간으로 제어된다.In addition, the signal input to the IO port is controlled in real time by the DSP (Digital Signal Processor) board 150 inside the target computer 252.
이때, 상기 타켓 컴퓨터(252)의 차량모델 계산부(250)에서는 제공된 실시간 커넬(컴퓨터 운영체계의 가장 중요한 핵심)에 의해 전송된 신호에 부합된 가상 실차(210)의 모델을 선택하게 된다.At this time, the vehicle model calculation unit 250 of the target computer 252 selects the model of the virtual vehicle 210 corresponding to the signal transmitted by the provided real-time kernel (the most important core of the computer operating system).
또한, 상기 DSP 보드(150)에서 제어된 신호는 호스트 컴퓨터(130)로 전송되어 호스트 컴퓨터(130) 중 컴퓨터 본체(134)에서 상기 신호들을 매개변수로 하는 MATLAB 프로그램을 구동하게 된다.In addition, the signal controlled by the DSP board 150 is transmitted to the host computer 130 to drive the MATLAB program whose parameters are the computer main body 134 of the host computer 130.
그리고, 상기 영상부(240)에 포함되는 상기 호스트 컴퓨터(130)의 컴퓨터 모니터(132)에서 상기 MATLAB 프로그램을 구동으로 가상 실차(210)의 시뮬레이션이 이루어진다.In addition, a simulation of the virtual actual vehicle 210 is performed by driving the MATLAB program on the computer monitor 132 of the host computer 130 included in the image unit 240.
이때, 상기 가상 실차(210)는 상기 컴퓨터 모니터(132)에서 시뮬레이션 되면서 바퀴(120)의 캠버각· 캐스터각 및 토우각, 동적 거동에 따른 하중에 의해 상·하·좌·우 및 전·후 유동되는 현가력, 제동시의 종방향 힘에 의한 종방향 미끄러짐율(Ft/Fn) 및 횡방향 힘에 의한 횡방향 미끄럼율(Fs/Fn), 구동시의 가속페달(232)에 가해지는 구동력 및 제동시의 제동페달(222)에 가해지는 제동력이 상기 컴퓨터 본체(134)에서 연속적인 데이터로 구현 및 출력된다.At this time, the virtual vehicle 210 is simulated by the computer monitor 132, up, down, left, right and front and rear by the load according to the camber angle, caster angle and toe angle, dynamic behavior of the wheel 120 Suspending force to flow, longitudinal slip rate (F t / F n ) due to longitudinal force during braking, transverse sliding rate (F s / F n ) due to lateral force, accelerator pedal during driving (232) The driving force applied to the braking force applied to the braking pedal 222 at the time of braking is implemented and output as continuous data in the computer main body 134.
특히, 본 발명에서 상기 가상 실차(210)를 시뮬레이션 시키는 데에는 상기 하드웨어부재(200)와 가상 실차(210)를 실시간으로 작동하고, 상기 가상 실차(210)에 조향 휠(234)의 작동으로 조향 기능이 있도록 하며, 다양한 노면에서 제동할 수 있다는 조건이 전제된다.In particular, to simulate the virtual vehicle 210 in the present invention, the hardware member 200 and the virtual vehicle 210 is operated in real time, the steering function by the operation of the steering wheel 234 to the virtual vehicle 210. The condition is that it can be braked on various road surfaces.
한편, 상기 가상 실차(210)는 Newton-Euler 운동방정식으로 표현된다.On the other hand, the virtual vehicle 210 is represented by the Newton-Euler equation of motion.
즉, In other words,
여기서, M은 질량, I는 질량중심에 대한 관성모멘트, F는 실차의 질량중심에 가해지는 결과력, n은 실차의 질량중심에 가해지는 모멘트, w는 실차의 각속도 그리고 g는 중력가속도이다.Where M is the mass, I is the moment of inertia about the center of mass, F is the resulting force on the center of mass of the vehicle, n is the moment on the center of mass of the vehicle, w is the angular velocity of the vehicle and g is the acceleration of gravity.
그래서, 최종적으로 운동방정식을 시뮬레이션 하기 위하여 미분방정식으로 구성된 식에 MATLAB의 Euler 알고리즘이 사용된다.Thus, in order to finally simulate the motion equation, the Euler algorithm of MATLAB is used in the equation composed of the differential equation.
즉,In other words,
한편, 상기 가상 실차(210)는 상술한 식에 의해 시뮬레이션 되면서 여러 데이터가 산출되게 되는데 상기 가상 실차(210)에서 바퀴(120)의 캠버각· 캐스터각 및 토우각이 데이터화된다.On the other hand, the virtual vehicle 210 is simulated by the above-described formula is to produce a variety of data, the camber angle, caster angle and toe angle of the wheel 120 in the virtual vehicle 210 is data.
상기 캠버각은 실차의 앞에서나 뒤에서 보았을 때 수직선에 대해서 바퀴의 상부가 안쪽으로나 바깥쪽으로 기울어짐으로서 이루는 각도를 말하고, 상기 캐스터각은 실차의 측면에서 보았을 때 수직선에 대해서 타이어가 조향될 때 조향의 축이 이루는 각을 말한다.The camber angle refers to an angle formed by tilting the top of the wheel inward or outward with respect to the vertical line when viewed from the front or rear of the vehicle, and the caster angle of steering when the tire is steered with respect to the vertical line when viewed from the side of the vehicle. The angle formed by the axis.
그리고, 상기 토우각은 실차의 위에서 보았을 때 수직선에 대해서 바퀴의 앞쪽이 좁거나 넓어진 각을 말한다.The toe angle refers to an angle in which the front of the wheel is narrower or wider with respect to the vertical line when viewed from above the actual vehicle.
도 4a는 상기 가상 실차(210)의 전륜에 있어 차륜 변위에 대한 캠버각에 있어 핸들 각도가 0°와 180°일 때의 함수의 결과치를 곡선으로 나타내었다.FIG. 4A shows the curve of the result of the function when the steering wheel angle is 0 ° and 180 ° in the camber angle with respect to the wheel displacement in the front wheel of the virtual actual vehicle 210.
또한, 상기 가상 실차(210)는 시뮬레이션 되면서 현가력이 데이터로 산출되게 된다.In addition, while the virtual vehicle 210 is simulated, the suspension force is calculated as data.
상기 현가력은 가상 실차(210)가 시뮬레이션 되면서 세 방향 즉, 상·하·전·후 및 좌·우 움직이게 되고 이에 따른 현가의 변위를 나타내게 되는데 도 4b는 종방향에 대한 전륜 현가력과 후륜 현가력의 변화율이 함수로 나타낸 것이다.The suspension force is moved in three directions, namely, up, down, front, rear and left and right as the virtual actual vehicle 210 is simulated, and thus the displacement of the suspension is shown. FIG. 4B shows the front wheel suspension and the rear wheel suspension in the longitudinal direction. The rate of change of the force is expressed as a function.
그리고, 상기 미끄러짐율은 타이어에 있어서 종방향힘 대 종방향 미끄러짐율의 그래프와 횡방향 힘 대 횡방향 미끄러짐율을 그래프로 표현할 수 있다.In addition, the slip ratio may represent a graph of the longitudinal force versus the longitudinal slip ratio and the transverse force versus the transverse slip ratio in the tire.
도 4c는 상기 가상 실차(210)가 시뮬레이션 될 때 종방향힘에 대한 종방향 미끄러짐율을 나타내었고, 도 4d는 상기 가상 실차(210)가 시뮬레이션 될 때 횡방향힘에 대한 횡방향 미끄러짐율을 나타낸 것이다.4C shows the longitudinal slip ratio with respect to the longitudinal force when the virtual vehicle 210 is simulated, and FIG. 4D shows the transverse slip ratio with the lateral force when the virtual vehicle 210 is simulated. will be.
한편, 상기 구동력은 가속페달(232)을 누를 때 가해지는 힘을 데이터화 한 것이고, 상기 제동력은 제동페달(222)을 누를 때 가해지는 힘을 데이터화 한 것으로 모두 함수로 나타날 수 있다.Meanwhile, the driving force is a data of the force applied when the accelerator pedal 232 is pressed, and the braking force is a function of the force applied when the brake pedal 222 is pressed.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 ABS 시뮬레이션용 HILS 시스템은 ABS 시제품의 개발 기간을 단축시킬 수 있고 경비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the HILS system for ABS simulation according to the present invention can shorten the development period of the ABS prototype and can reduce the cost.
그리고, 가상 실차를 통한 ABS 시제품의 반복 시험은 시험자가 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.In addition, the repeated test of the ABS prototype through the virtual vehicle has the effect of preventing the tester from being exposed to danger.
도 1은 일반적인 ABS 시제품의 구성을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a typical ABS prototype.
도 2 및 도 3은 본 발명의 원리를 나타낸 HILS 시스템의 블럭도.2 and 3 are block diagrams of HILS systems illustrating the principles of the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명을 이용하여 나타난 시뮬레이션 결과 그래프.4A to 4D are graphs of simulation results shown using the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 소프트웨어부재 110: ABS 시제품100: software member 110: ABS prototype
112: 바퀴속도감지센서 116: ABS 엑츄에이터 112: wheel speed sensor 116: ABS actuator
118: 경고등 120: 바퀴 118: warning light 120: wheels
130: 호스트 컴퓨터 132: 컴퓨터 모니터 130: host computer 132: computer monitor
134: 컴퓨터 본체 150: DSP 보드 134: computer body 150: DSP board
200: 하드웨어부재 210: 가상 실차 200: hardware member 210: virtual actual vehicle
220: 제동부 222: 제동페달 220: braking unit 222: braking pedal
230: 운전부 232: 가속페달 230: driver 232: accelerator pedal
234: 조향 휠 240: 영상부 234: steering wheel 240: video portion
250: 차량모델 계산부 252: 타켓 컴퓨터 250: vehicle model calculation unit 252: target computer
260: 인터페이스부260: interface unit
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