KR100668911B1 - 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량자세제어장치(ESP)용 시뮬레이션 시스템(HILS)으로서,

차량의 운전상태에 따른 제동 토크 신호를 입력받아 연산 및 저장한 후 데이터로 출력하는 힐스 제어부와;

상기 힐스 제어부로부터 제어신호를 인가받은 후 가상 차량모델과 연동하여 ESP가 요구하는 각종 센서 신호를 출력하는 가상 차량모델부와; 및

상기 가상 차량모델부로부터 전송된 각종 센서 신호에 따라 실차에 장착된 ESP 구동을 이룬 후 ESP 구동에 따른 제동 토크 신호를 상기 가상 차량모델부를 통해 힐스 제어부로 출력하는 제동 힐스부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

ESP, HILS, 시뮬레이션, 가상

Description

차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템 {A hardware in the loop simulation system for electronic stability program}

도 1은 본 발명에 따른 힐스 시스템 구성도.

도 2a는 본 발명에 따른 힐스 시스템의 힐스 제어부 세부 구성도.

도 2b는 본 발명에 따른 힐스 시스템의 가상 차량모델부 세부 구성도.

도 2c는 본 발명에 따른 힐스 시스템의 제동 힐스부 세부 구성도.

도 3a ~ 도 3c는 본 발명에 따른 힐스 시스템의 시뮬레이션 결과 도면.

<도면부호의 설명>

10 힐스 제어부 20 가상 차량모델부

30 제동 힐스부

본 발명은 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량자세제어장치(ESP)를 가상 차량모델과 연결하여 가상 주행시험을 통해 ESP 제품의 시뮬레이션을 수행하기 위한 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 자세제어장치인 ESP(Electronic Stability Program) 시스템은 당업자에게 알려진 바와 같이, 차량의 주행중 위험한 상황에서 차량 스스로 제동력 및 구동력을 제어하여 안정성 및 조향성을 확보할 수 있도록 하는 장치이다.

종래, 상기 ESP 시스템의 개발자는 ESP 제품의 로직 구현을 위해 PC상에서 시뮬레이션한 후 실차에 장착하여 실험하였다. 따라서, ESP 제품의 실험(테스트)을 위해 소요되는 시간이 길어지고, 실차에 장착한 후 실험시 예기치 않은 오류가 발생할 경우 로직의 수정을 통한 PC상에서의 시뮬레이션 및 실차에 장착하여 수행되는 실험이 반복적으로 이루어져야 하므로 그에 들어가는 비용 또한 많이 소요되는 문제점을 갖고 있다.

이에, 본원발명의 출원인은 차량자세제어장치(ESP)의 모의 실험을 위한 시뮬레이션(HILS) 시스템을 제안하는 것이다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량자세제어장치(ESP)를 가상 차량모델과 연결하여 가상 주행시험을 통해 ESP 제품의 시뮬레이션을 수행하기 위한 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 힐스(HILS) 시스템 구성은,

차량의 운전상태에 따른 제동 토크 신호를 입력받아 연산 및 저장한 후 데이 터로 출력하는 힐스 제어부와;

상기 힐스 제어부로부터 제어신호를 인가받은 후 가상 차량모델과 연동하여 ESP가 요구하는 각종 센서 신호를 출력하는 가상 차량모델부와; 및

상기 가상 차량모델부로부터 전송된 각종 센서 신호에 따라 실차에 장착된 ESP 구동을 이룬 후 ESP 구동에 따른 제동 토크 신호를 상기 가상 차량모델부를 통해 힐스 제어부로 출력하는 제동 힐스부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

본 실시예에 따른 차량자세제어장치(ESP)용 시뮬레이션 시스템 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시스템 구성은,

차량의 운전상태에 따른 제동 토크 신호를 입력받아 연산 및 저장한 후 데이터로 출력하는 힐스 제어부(10)와;

상기 힐스 제어부(10)로부터 제어신호를 인가받은 후 가상 차량모델과 연동하여 ESP가 요구하는 각종 센서 신호를 출력하는 가상 차량모델부(20)와; 및

상기 가상 차량모델부(20)로부터 전송된 각종 센서 신호에 따라 실차에 장착된 ESP 구동을 이룬 후 ESP 구동에 따른 제동 토크 신호를 상기 가상 차량모델부를 통해 힐스 제어부로 출력하는 제동 힐스부(30)로 구성된다.

상기의 구성에서, 본 실시예에 따른 힐스 제어부(10)는 도 2a에서 보는 바와 같이, 제동 힐스부(30)에서 실차 구동을 통한 각 휠의 유압센서 신호를 입력받아 제동 토크를 연산하는 데이터 연산부, 상기 데이터 연산부를 통해 산출된 결과를 저장하는 데이터 저장부, 및 상기 데이터를 이용하여 차량 모델을 개발(업그레이드)하는 가상 차량모델 개발부를 포함한다.

또한, 상기 가상 차량모델부(20)에서 출력되는 각종 센서 신호는 도 2b에서 보는 바와 같이, 통상적으로 차량의 ESP 시스템 구동을 위해 필요로 하는 센서 신호로서, 특히 요레이트 센서신호, 횡가속도 센서신호 및 조향각 센서신호를 포함함은 당업자에게 자명한 사항일 것이다.

또한, 상기 제동 힐스부(30)는 가상 차량모델부(20)의 가상 차량모델과 연결 구동되는 실차로서, 그 구성은 도 2c에서 보는 바와 같이, ESP 제품과, 실차에 사용되는 각종 장치들 즉, 캘리퍼, 부스터, 마스터 실린더, 유압라인, 전원장치 등과 운전자를 위한 운전석 및 가속 패달과 브레이크 페달 등이 장착 구성되어야 함이 바람직할 것이다.

상기와 같은 시스템 구성을 통한, 본 실시예에 따른 ESP 시스템의 시뮬레이션 결과를 도 3a ~ 3c를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3a는 차속이 50km/h이고, 조향각은 ±180°이고, 노면충돌계수는 좌측 차륜 0.3 / 우측 차륜 0.3인 상태에서 Single-Lane 변경시, ESP 시스템 On 상황과 Off 상황의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

또한, 도 3b는 차속이 50km/h이고, 조향각은 ±120°이고, 노면충돌계수는 좌측 차륜 0.3 / 우측 차륜 0.3인 상태에서 Double-Lane 변경시, ESP 시스템 On 상황과 Off 상황의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

끝으로, 도 3c는 차속이 80km/h이고, 조향각은 ±180°이고, 노면충돌계수는 좌측 차륜 0.3 / 우측 차륜 0.3인 상태에서 비탈길(Slalom) 주행시, ESP 시스템 On 상황과 Off 상황의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

이와 같이, 본 발명에서는 차량자세제어장치(ESP)의 시뮬레이션(HILS) 시스템을 통해 모의 실험을 이룰 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.

본 발명의 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템에 따르면, 실험실에서 가상 차량모델을 통해 모의실험을 이룬 후 실차에 장착되므로 ESP 제품의 실험을 위한 인건비, 소요 시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 또한 다양한 예기치 않은 상황에 대처하여 로직 구현을 이룰 수 있으므로 ESP 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차량자세제어장치(ESP)용 시뮬레이션 시스템(HILS)에 있어서,

   차량의 운전상태에 따른 제동 토크 신호를 입력받아 연산 및 저장한 후 데이터로 출력하는 힐스 제어부와;

   상기 힐스 제어부로부터 제어신호를 인가받은 후 가상 차량모델과 연동하여 ESP가 요구하는 각종 센서 신호를 출력하는 가상 차량모델부와; 및

   상기 가상 차량모델부로부터 전송된 각종 센서 신호에 따라 실차에 장착된 ESP 구동을 이룬 후 ESP 구동에 따른 제동 토크 신호를 상기 가상 차량모델부를 통해 힐스 제어부로 출력하는 제동 힐스부로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 힐스 제어부는 각 휠의 유압센서 신호를 입력받아 제동 토크를 연산하는 데이터 연산부, 상기 데이터 연산부를 통해 산출된 결과를 저장하는 데이터 저장부, 및 상기 데이터를 이용하여 차량 모델을 개발하는 가상 차량모델 개발부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 가상 차량모델부에서 출력되는 각종 센서 신호는 요레이트 센서신호, 횡가속도 센서신호 및 조향각 센서신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제동 힐스부는 ESP 제품과, 실차에 사용되는 각종 장치 및 운전석을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량자세제어장치용 시뮬레이션 시스템.

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