KR20090027198A - 동적 차량 내구성 테스트 및 시뮬레이션 - Google Patents

동적 차량 내구성 테스트 및 시뮬레이션 Download PDF

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윌리암 제이 랑거
다니엘 바즈네스
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엠티에스 시스템즈 코포레이숀
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Abstract

동적 차량 테스터기는 테스트 처리되는 유닛의 특성을 판단하기 위한 통합된 테스트 및 시뮬레이션을 제공한다. 테스트 처리되는 유닛상에서 발생된 변동들이 테스트 처리되는 유닛에 적용되는 테스트 조건의 생성시에 동적으로 획득되고, 고려되고 병합된다. 추가로, 내구성 테스트가 테스트 처리되는 물리적 견본과 상기 견본의 실시간 모델을 비교하는 상기와 같은 기술들을 이용하여 수행된다.
차량, 테스트, 시뮬레이션, 모델, 내구성, 평가.

Description

동적 차량 내구성 테스트 및 시뮬레이션{DYNAMIC VEHICLE DURABILITY TESTING AND SIMULATION}
본 출원은 일반적으로 차량 내구성 테스트 및 평가에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 테스트 조건을 적용하고 차량 부품의 내구성 특성을 판단하는데에 있어서 테스트 동안의 시간 흐름에 따른 차량 부품의 변동을 고려한 통합된 동적 테스트 접근법에 관한 것이다.
실험실 시뮬레이션 및 추적 테스트가 차량 및/또는 차량의 구성품 또는 차량의 서브시스템의 특성, 설계 및 내구성을 평가하고 검증하기 위해 자동차 산업계에서 폭넓게 사용되고 있다. 하지만, 추적 테스트 또는 통상적인 시뮬레이션은 단점을 갖고 있다. 추적 테스트는 보통 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 든다. 어떤 경우, 차량의 하나 이상의 서브시스템들과 차량 자체간의 상호작용을 판단하는데에 신규 차량의 최종적 설계가 이용가능할 수 없기 때문에 추적 테스트는 비실용적이고 혹은 심지어 실시조차 불가능해진다.
HIL(hardware-in-the-loop)라고 불리우는 하나의 유형의 시뮬레이션은 차량과 회로 프로토타입사이의 상호작용을 시뮬레이션하여 회로의 설계를 평가하기위해 소프트웨어 알고리즘과 수학적 차량 모델을 이용한다. 통상적인 HIL 시뮬레이션은 비록 추적 테스트보다 비용이 적게 들지만, 테스트 처리되는 회로와 차량 모델사이의 전자적 신호만을 평가하고, 실제적인 힘과 운동의 존재하에서 전자적, 소프트웨어적 및 기계적 구성품의 조합을 종합적으로 테스트하지는 않는다.
이러한 통상적인 기술들의 하나의 단점은 서브시스템에 부여되는 실제 부하와 변위는 차량의존적이라는 점이다. 따라서, 비교적 완전한 차량(또는 이와 유사한 차량)은 내구성 테스트에서 사용되는 부하 시간 이력(load time history)(즉, 테스트 조건)을 수집하는 것이 필요하다. 이와 같은 차량은 특히 설계 프로세스의 초기에서는 종종 이용가능하지 못하다. 또한, 내구성 테스트에서, 특정 반복 횟수 동안 또는 구성품 또는 서브시스템 실패 까지 구성품 또는 서브시스템에 테스트 조건이 적용된다. 내구성 테스트는 테스트 처리되는 구성품 또는 서브시스템의 특성이 테스트 프로세스동안에 변동되지 않으며, 이에 따라 테스트 조건과 차량 모델이 변동되지 않는 것을 가정한다. 하지만, 실제에 있어서는 내구성 테스트를 받는 구성품의 특성은 시간이 흐름에 따라 변동되고, 이어서 차량 모델과 테스트 파라미터 또는 테스트 조건에 영향을 미치게 된다. 예를 들어, 테스트 처리되는 차량 서스펜션은 부하 이력이 반복적으로 가해짐에 따라 변동될 수 있다. 이것은, 도로상에서, 서스펜션에 가해지는 실제 부하가 또한 차량과 도로사이의 변동되는 상호작용으로 인하여 변동될 것임을 의미한다. 만약 시뮬레이션이 테스트 파라미터 또는 조건에서의 변동들을 고려하지 않으면, 테스트 결과는 신뢰적이지 않을 것이다.
다양한 여러 차량에서 메카트로닉스로서도 알려져 있는 전자-기계시스템의 확산이 또한 최근에 증가되었다. 더 이상 엔진과 변속기만을 위해서가 아니라, 메 카트로닉스 시스템은 댐퍼(damper), 조향 시스템, 스웨이-비(sway-bar)뿐만이 아니라 기타 차량 시스템에도 현재 이용가능하다. 메카트로닉스 적용의 폭과 기술력이 증가됨에 따라, 설계, 교정 및 수리 해결과제도 증가되고 있다.
그러므로, 전자적, 소프트웨어적 및 기계적 구성품들의 조합을 종합적으로 평가하기 위한 통합형 차량 시뮬레이션 및 테스트를 제공하는 것이 필요하다. 또한, 테스트 처리되는 구성품의 특성 변동을 동적으로 해결하는 차량 모델을 제공하는 것이 필요하다.
본 개시발명은 위에서 설명한 요구사항들의 일부 또는 모두를 해결하는 차량 시뮬레이션의 실시예들을 설명한다. 따라서, 본 발명의 하나의 양태는 차량의 서브시스템의 내구성 특성을 테스트하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 따르면, 서브시스템의 구성품을 제외한 제1 모델이 수행되고, 서브시스템의 구성품을 포함하는 제2 모델이 수행된다. 구성품과 관련된 제1 모델의 출력은 제1 입력으로서 테스트 리그(rig)에 제공되고, 제2 입력으로서 제2 모델에 제공된다. 다음으로, 구성품의 물리적 견본을 포함하는 테스트 리그가 물리적 견본에 제1 입력을 인가하기 위하여 구동된다. 제1 입력의 인가의 결과로 발생된 물리적 견본의 제1 응답이 검출되고 제2 입력의 인가의 결과로 발생된 제2 모델의 제2 응답이 검출된다.
본 발명의 다른 양태는 차량의 서브시스템의 내구성을 테스트하기 위한 테스터기에 관한 것이다. 이 테스터기는 테스트 조건을 적어도 서브시스템의 일부분에 적용시키도록 구성된 적어도 하나의 테스트 리그 액츄에이터, 서브시스템의 일부분에 관련된 신호를 수집하도록 구성된 적어도 하나의 센서, 및 데이터 처리 시스템을 포함한다. 본 시스템은 서브시스템의 일부분을 포함하지 않는 차량을 표현하는 시뮬레이션 모델에 관련된 기계 실행가능 명령어와 데이터를 저장하도록 구성된다. 데이터 프로세서에 의해 실행시, 이러한 명령어는 시스템을 제어하여 시스템이: a) 시뮬레이션 모델을 이용하여 테스트 신호를 생성하는 단계; b) 테스트 신호를 기초로 서브시스템의 일부분에 테스트 조건을 적용하도록 적어도 하나의 테스트 리그 액츄에이터를 제어하는 단계; c) 테스트 신호에 기초된 테스트 조건에 대한 서브시스템의 일부분의 응답 신호를 수신하는 단계; 및 d) 수신된 응답 신호를 기초로 내구성 테스트 결과를 생성하는 단계를 수행하도록 한다.
본 발명의 또 다른 양태는 차량의 서브시스템의 내구성 특성을 테스트하는 방법에 관한 것이다. 이 방법에 따르면, 적어도 서브시스템의 일정한 구성품을 제외하는 모델이 실행되고; 그 결과로서 상기 구성품에 관련된 모델의 출력이 제1 입력으로서 테스트 리그에 제공된다. 상기 구성품의 물리적 견본을 포함하는 테스트 리그는 제1 입력을 물리적 견본에 인가하도록 구동한다. 그 후, 제1 입력의 인가의 결과로 발생되는 물리적 견본의 응답이 검출되고, 이로써 상기 응답을 나타내는 신호가 제2 입력으로서 상기 모델에 제공될 수 있으며, 상기 모델은 실행시 제2 입력을 사용한다.
개시된 실시예들의 전술된 특징, 양태 및 장점과 기타의 특징, 양태 및 장점은 이하의 상세한 설명과 첨부된 도면들로부터 보다 명백해질 것이다.
본 개시발명은 첨부된 도면들의 도해에서 제한적 의미으로서가 아닌 예시적 의미로서 설명되며, 동일 참조 번호들은 유사한 구성요소들을 지칭한다.
도 1a 및 도 1b는 능동 롤 제어 시스템을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 차량에 대한 능동 롤 제어 시스템의 효과를 설명한다.
도 3은 전자적, 소프트웨어적 및 기계적 구성품들의 조합을 종합적으로 평가하는 예시적인 통합형 테스터기의 블럭도를 도시한다.
도 4는 본 개시발명에 따른 테스터기의 예시적 구성을 도시한다.
도 5는 본 개시발명에 따른 테스터기의 다른 예시적 구성을 도시한다.
도 6a는 차량의 서브시스템을 설명한다.
도 6b는 테스트 조건의 적용시에 서브시스템내의 변동을 병합시키는 예시적인 동적 테스터기의 블럭도를 도시한다.
도 7a는 내구성 테스트를 수행하는데에 사용가능한 다른 예시적인 동적 테스터기의 블럭도를 도시한다.
도 7b는 차량 서브시스템의 내구성 테스트를 수행하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 개시발명의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 데이터 처리 시스템이다.
설명을 위해, 이하의 설명은 자동차, 비행기, 등과 같은 차량; 및/또는 능동 제어 서스펜션 시스템, 능동 롤링 제어 시스템 등과 같은 차량의 하나 이상의 서브 시스템들을 테스트하기 위한 테스터기의 다양한 예시적 실시예들을 설명한다. 하지만, 본 개시발명의 사상은 이러한 특정한 세부사항없이 실시될 수 있거나 이행될 수 있음은 본 발명분야의 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예시에서, 본 개시발명을 불필요하게 불명료하게 하는 것을 회피하기 위하여 잘 알려진 구조와 장치가 블럭도 형태로 도시된다.
자동차는 파워 트레인, 운전자 인터페이스, 기후 및 엔터테인먼트, 네트워크 및 인터페이스, 조명, 안전, 엔진, 브레이크, 조향, 새시 등과 같은 여러 기능들을 수행하기 위한 다양한 서브시스템들을 포함한다. 각각의 서브시스템들은 구성품, 부품 및 다른 서브시스템들을 더 포함한다. 예를 들어, 파워 트레인 서브시스템은 변속 제어기, 연속 가변 변속(CVT) 제어, 자동화 수동 변속 시스템, 트랜스퍼 케이스, 전륜 구동(AWD) 시스템, 전자식 안정성 제어 시스템(ESC), 트랙션 제어 시스템(TCS) 등을 포함한다. 새시 서브시스템은 능동 댐퍼, 자기식 능동 댐퍼, 차체 제어 액츄에이터, 부하 레벨링, 안티-롤 바 등을 포함할 수 있다. 이러한 서브시스템들의 설계 및 내구성은 설계 및 제조 프로세스 동안에 테스트받아서 검증될 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 능동 또는 수동 서브시스템, 상기와 같은 서브시스템의 부분들, 또는 상기와 같은 서브시스템의 하나 이상의 능동 또는 수동 구성품의 내구성 테스트에 관한 것이다.
서브시스템들 중 일부는 보다 나은 제어 또는 편안함을 제공하기 위하여 차량의 구동 상태를 능동적으로 모니터링하고 서브시스템의 동작 및/또는 특성을 동적으로 조정하는 전자 제어 유닛(ECU)을 사용한다. 도 1a 및 도 1b는 자동차의 예 시적인 능동 롤 제어 시스템을 도시한다. 본 예시의 능동 롤 제어 시스템은 모터 펌프 어셈블리(102), 밸브 블럭(104), 조향 각도 센서(106), 횡 가속도계(108), 전자 제어 유닛(ECU)(110), 유압 관로(112) 및 선형 액츄에이터(114)를 포함한다. 도 1b는 상기와 같은 능동 시스템과 함께 차량의 서스펜션의 다른 구성품을 도시한다. 따라서, 예시적인 서스펜션 시스템의 구성품으로서 맥퍼슨 스트러트, 스프링(122), 액츄에이터(124), 안정화 바(126), 크로스 오버 밸브 커넥터(128), 부싱(130), 및 제어 암(132)이 도시된다. 도 2a에서 도시된 바와 같이, 만약 자동차가 능동 롤 제어 시스템을 갖지 않으면, 회전시에 선회력은 자동차의 상당한 차체 기울임을 야기시킬 수 있다. 한편, 도 2b에서 도시된 바와 같이, 만약 자동차가 능동 롤 제어 시스템을 구비하는 경우, ECU(110)는 자동차가 회전을 하고 있음을 판단하면, 액츄에이터(124)를 제어하여 안정화 바(126)를 편향시킴으로써, 회전시 자동차(200)의 차체 기울임을 최소화해준다.
능동 서브시스템의 다른 예시는 능동 제어 서스펜션 시스템이다. 능동 제어 서스펜션 시스템은 예컨대, ECU, 조정가능 완충 및 스프링, 각각의 휠과 자동차 전체에 걸친 일련의 센서들, 및 각각의 완충 및 스프링 상단의 액츄에이터 또는 서보와 같은 구성품을 포함할 수 있다. 자동차가 구덩이 위를 지나칠 때, 센서는 좌우 가로방향으로의 차체 움직임을 검출하고, 구덩이로 인한 과도한 수직 이동을 감지한다. ECU는 감지된 데이터를 수집, 분석 및 해석하고, 완충 및 스프링 상단의 액츄에이터가 "경화"되도록 제어한다. 이것을 달성하기 위해, 엔진-구동 오일 펌프가 추가의 유액을 액츄에이터로 보내어 스프링 장력을 증가시킴으로써 차체 롤, 요 잉(yaw) 및 스프링 진동을 감소시킨다.
도 3은 능동 제어 서스펜션 시스템의 전자적, 소프트웨어적 및 기계적 구성품들의 조합을 테스트하는 예시적인 통합형 테스터기의 블록도를 나타낸 것이다. 예시적인 테스터기는 시뮬레이트된 도로 및 차량 동적 입력을 기초로 테스트 처리되는 차량의 적어도 하나의 차축을 실제의 도로에 대해 노출시킨다.
이 예시적인 테스터기는 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301), 액츄에이터 제어기(305) 및 액츄에이터(309)를 포함한다. 능동 제어 서스펜션 시스템은 ECU(350) 및 차량 서스펜션(351)을 포함한다. 테스트는 완전한 차량 또는 비완전한 차량(352)을 이용하거나, 또는 심지어 차량을 전혀 이용하지 않고 수행될 수 있다. 시뮬레이션 모델(301)은, 도시된 바와 같이, 테스트 받는 구성품의 일부인 ECU(350)와 통신할 수 있다. 다른 예시에서, 테스트 중인 구성품은 ECU를 포함하지 않을 수 있거나, 또는 시뮬레이션(301)은 ECU(350)와 통신하지 않을 수 있다. 따라서, 이하의 "실시간 차량 시뮬레이션 모델" 어구의 사용은 시뮬레이션이 ECU(350)와 상호작용하는 도 3의 구성을 참조하는 예시에 의해 사용된다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 또한 시뮬레이션(301)이 ECU와 반드시 상호작용할 필요가 없는 다른 통상적인 컴퓨터 기반 시뮬레이션일 수 있음을 구상한다.
실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 차량과 관련된 시뮬레이션 모델에 기초하여 선택된 테스트 조건 하에서 차량의 동작의 실시간 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션 모델의 구성 및 사용은, 서스펜션(351)이 완전한 차량 또는 비완전한 차량을 이용하여 테스트되는지, 또는 차량을 전혀 이용하지 않고 테스트되는지에 따 라 달라진다. 시뮬레이션 모델내에 포함된 기타 정보에는 엔진 모델, 구동 트레인 모델, 타이어 모델, 또는 서스펜션과 관련된 임의의 다른 구성품들에 관한 정보를 포함한다. 존재하지 않는 차량 또는 서스펜션의 물리적 부품은 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)에서 모델링되거나 병합된다. 시뮬레이션 모델은 실제적인 차량 또는 서스펜션의 희망 특성을 구성하도록 하기 위한 파라미터 또는 기타 데이터를 사용한다. 모델링 기술은 널리 사용되며 당업자에게 잘 알려진 것이다. 시뮬레이션 모델을 구축하는 도구를 제공하는 회사들로는 Tesis, dSPACE, AMESim, Simulink가 있다. HIL을 제공하는 회사로는 dSPACE, ETAS, Opal RT, A&D, 등이 있다. 예시적인 차량 모델에는 엔진, 파워 트레인, 서스펜션, 휠 및 타이어, 차량 역학, 공기 역학, 운전자 행동 패턴, 도로 조건, 제동, 차체 중량, 무게 중심, 승객 부하, 화물 부하, 차체 크기, 열역학적 효과, 클러치/토오크 컨버터, 등 중에서 적어도 하나가 포함된다.
실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 도로 프로파일, 주행 코스, 운전자의 입력, 표면 정의, 운전자 모델, 테스트 시나리오, 속도, 방향, 운전 주행, 제동 등에 관련된 데이터를 포함하는 테스트 조건 데이터베이스에 액세스한다. 일 실시예에서, 도로 프로파일은 도로 표면 고도 대 이동 거리, 차량 회전 등의 지도를 포함한다. 추가적으로, 이용가능한 정보에는 도로 경로 및 도로 표면의 속성과 같은 완전한 환경 정보를 포함할 수 있다. 따라서, x,y,z 위치 좌표만 포함될 수 있는 것이 아니라 예컨대, 마찰력(예컨대, 미끄러운 도로)과 도로 표면 형태(예컨대, 자갈)와 같은 속성도 포함될 수도 있다. 운전자의 입력은 사전 저장되거나 테스터기 의 조작자에 의해 입력될 수 있다. 조작자는 임의적인 시퀀스를 따를 수 있거나(개루프 구동), 조작자는 테스터기의 디스플레이상에서 보여지는 현재의 차량 경로에 응답하여 입력을 조정할 수 있다(폐루프 구동+). 입력은 브레이크 압력, 쓰로틀 위치 및 운전대 위치를 포함할 것이다. 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)에 의해 보내진 입력 신호를 기초로 차량 서스펜션(351)을 제어하도록 서스펜션 ECU(350)이 제공된다.
예시적인 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 데이터를 처리하는 하나 이상의 데이터 프로세서, 시뮬레이션 모델과 관련된 명령어들 및 데이터를 저장하도록 구성된 데이터 저장 장치, 테스트 조건 데이터베이스 등을 포함하는 컴퓨터와 같은 데이터 처리 시스템을 사용하여 구현된다. 명령어들은, 데이터 프로세서에 의해 실행될 때, 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)을 제어하여 ECU(350) 및 액츄에이터 제어기(305)와 통신하는 것과 같은 명령어들에 의해 지정된 기능들을 수행한다.
동작시, 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 액츄에이터(309)에 의해 서스펜션(351)과 차량(352)에 테스트 조건을 적용하는 것을 개시하기 위해, 테스트 조건 데이터베이스에 저장된 데이터 및 시뮬레이션 모델에 기초하여 액츄에이터 제어기(305)에 대한 제어 신호를 발생한다. 액츄에이터(309)에 의해 적용되는 예시적인 테스트 조건으로는 임의의 다양한 힘 또는 모멘트가 포함될 수 있다. 이러한 힘과 모멘트는 상호 직교적일 수 있으며, 임의의 여러 상이한 참조면에 대해 정의될 수 있다.
게다가, 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 시뮬레이션 모델을 사용하여 특정의 테스트 조건 하에서의 차량의 동작과 관련된 정보를 ECU(350)에 제공한다. 예를 들어, 시뮬레이션 모델은 파일로부터 또는 조작자로부터 직접 차량 역학과 운전자의 입력을 시뮬레이션한다. 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 차량 속력 및 가속도로부터 섀시가 서스펜션(351)에 가하는 부하를 계산한다. 운전자의 입력은 쓰로틀 위치, 제동 압력 및 선택적으로 운전대 변위로 구성된다.
일 실시예에서, 시뮬레이션 모델은 쓰로틀 위치에 비례하는 동력을 가정하는 파워 트레인 모델을 포함한다. 변천 스케쥴에 따른 동력 중단의 결과 도로와 마찬가지로, 가속 천이로 인한 차체력 액츄에이터 명령에서 변화가 생길 것이다. 운전자의 브레이크 입력의 결과 차량 역학 모델에서 제동력을 야기시키고, 그 결과 차량 속도의 감소 및 감속으로 인한 차체력의 변화가 일어난다. 가속도는 서스펜션으로의 관성 부하 전달을 결정한다. 경사, 공기 저항 및 롤링 손실에 대한 도로 부하가 차량 관성 및 파워 트레인 출력과 결합되어, 도로 경로에 따른 차량 변위, 속력 및 가속도를 결정한다. 실제 도로에서와 같이 도로 수직 변위가 적용된다. 경로 가속도는 서스펜션으로의 관성 부하 전달을 결정할 것이다. 조향 입력도 역시 고려될 수 있다. 조향 입력의 결과, 시뮬레이션된 차량의 횡방향 및 요잉 속력 변화가 생긴다. 슬립각(slip angle) 및 법선력의 함수로서 횡방향 힘을 생성하기 위해 타이어 모델이 사용될 수 있다. 간단함을 위해, 도로 평면의 x-y 설명의 필요성을 제거하기 위해 도로 프로파일이 차량이 밟아가는 경로상에 중첩될 수 있다. 조향 입력의 결과, 테스트 중인 서스펜션 코너에 대한 법선력의 변화가 생길 것이다.
실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)에 의해 제공되는 정보에 기초하여, ECU(350)는 서스펜션(351)의 특성을 변경시키는 명령을 송출하고, 이어서 서스펜션(351)은 차량(352)의 결과적인 차체 및 서스펜션 부하/위치를 변경시킨다. 액츄에이터(309)에 의해 가해지는 테스트 조건 및 ECU(350)에 의해 개시되는 물리 특성의 변경에 대한 응답에 관한 신호들을 획득하기 위해 센서(미도시)가 서스펜션(351)과 차량(352)의 적절한 위치에 제공된다. 응답 신호의 예로는 조향 시스템의 편향각, 캠버각(camber angle), 수직력 및 복원 토오크 등이 포함된다.
게다가, ECU(350)에 의해 전송된 명령도 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)에 이용가능할 수 있다. 서스펜션(351) 및/또는 차량(352)의 응답 신호 및 ECU(305)에 의해 전송된 명령에 기초하여, 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)은 실제 또는 시뮬레이션 부하로 소프트웨어적, 전자적 및 물리적 특성의 종합적인 평가를 수행할 수 있다. 테스트 중에 수집된 데이터는 또한 테스트 중인 차량, ECU(305)의 설계, 서스펜션(351) 및/또는 차량(352)에 기초한 서스펜션 특성 및/또는 측정, 테스트 중인 서스펜션, 내구성 테스트, 모델 식별 및 검증, 알고리즘 및 제어 전략 개발, 알고리즘 유효성 확인, ECU 교정, 회귀 테스트, 다중 시스템 통합 등에 기초한 차량 성능 특성 및/또는 측정을 비롯한 능동 제어 서스펜션 시스템의 평가를 수행하는 데 사용된다. "내구성 테스트"의 포괄적 의의내에서, 이와 같은 테스트는 구성품 특성, 구성품 검증, 및 구성품 개발과 같은 다수의 목적들을 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 상기에 리스트된 정보를 포함하는 테스트 보고가 생성된다. 상술된 단계들은 테스트 동안에 반복된다.
도 4는 서스펜션 시스템의 특성을 테스트하는 통합형 동적 테스터기의 예시 적인 하드웨어 구성을 나타낸 것이다. 차량의 휠 또는 기타 서브시스템을 지지하기 위해 포스터(poster)(401) 및 지지 플레이트(402)가 제공된다. 지지 프레임(410)은 차량 차체의 아래로부터의 지지를 제공한다. 각각의 포스터(401)는 차량의 각각의 휠에 수직력을 가하고 및/또는 각각의 지지 플레이트(402)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 액츄에이터를 포함한다. 테스트 중인 차량에 대해 횡방향 힘, 종방향 힘, 롤 또는 피치 운동, 중 적어도 하나를 제공하기 위해, 2개의 부가적인 액츄에이터(415, 416)가 지지 프레임(410)에 부착된다. 부가적인 차원의 부가적인 힘 또는 움직임을 가하기 위해 부가적인 액츄에이터가 제공될 수 있다. 액츄에이터는 시뮬레이션 모델(301)에 의해 지정된 하나 이상의 테스트 조건에 따라 테스트 처리되는 차량 및/또는 서스펜션 시스템에 힘 및/또는 움직임을 가하기 위해 시뮬레이션 모델(301) 및 액츄에이터 제어기(305)에 의해 제어된다. 설계 선호에 따라, 서로 다른 차원에서 테스트 처리되는 차량 및/또는 서브시스템에 힘을 가하거나 이를 이동시키기 위해 포스터(401), 지지 플레이트(402) 및 지지 프레임(410)에 서로 다른 유형의 액츄에이터 또는 액츄에이터 조합이 제공될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
도 5는 본 개시발명에 따른 동적 테스터기(500)의 다른 예시적인 하드웨어 구성을 나타낸 것이다. 통합형 테스터기(500)는 포스터(501), 베이스(502) 및 가중 (weighted) 제어 아암(503)을 포함한다. 제어 아암(503)은 한쪽 단부는 고정되어 있고 다른 쪽 단부에는 서스펜션(550)이 탑재되어 있다. 서스펜션(550)은 가중 제어 아암(503)에 의해 수직 방향으로 안내된다. 휠(551) 및 타이어(552)를 포함하는 휠 모듈이 서스펜션(550)에 부착된다. 서스펜션(550)에 대한 정적 무게(static weight), 제동 및/또는 가속으로 인한 힘 전달, 및 코너링으로 인한 힘 전달에 대응하는 힘을 서스펜션(550)의 차체측에 가하기 위해 차체력 액츄에이터(504)가 제공된다. 일 실시예에서, 차체력 액츄에이터(504)는 양쪽 단부에 스위블(swivel)을 가지며 가중 제어 아암(503)에 연결되어 있다. 도로 액츄에이터(505)는 타이어(552) 아래에 위치하며 서스펜션(550)에 도로 변위 입력 또는 힘을 제공한다.
도 4에서 도시된 실시예와 마찬가지로, 도로 액츄에이터(505) 및 차체력 액츄에이터(504)는 시뮬레이션 모델(301)에 의해 지정된 하나 이상의 테스트 조건에 따라 테스트 처리되는 차량 및/또는 서스펜션 시스템에 힘 및/또는 움직임을 가하기 위해 시뮬레이션 모델(301) 및 액츄에이터 제어기(305)에 의해 제어된다. 테스트 조건에 대한 서스펜션(550)의 응답은 적절히 위치한 센서들에 의해 수집되어, 추가적인 처리를 위해 실시간 차량 시뮬레이션 모델(301)로 전송된다.
본 개시발명에 따른 동적 테스터기는 심지어 차량의 프로토타입이 아직 이용가능하지 않을 지라도 차량의 서브시스템에 대한 내구성 테스트를 수행하는데에 유용하며, 테스트 처리되는 서브시스템의 물리적 특성에서의 변동을 반영하기 위해 동적 변경을 병합시킨다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 테스트되는 서브시스템을 병합하는 차량은 서브시스템 1 및 서브시스템 2로 이루어져 있다. 일 실시예에서, 서브시스템 2는 내구성 테스트를 받는 서스펜션이고, 서브시스템 1은 서브시스템 2 이외의 차량상의 모든 것이다. 도 6b에서 도시된 바와 같이, 내구성 테스트를 수행하는 예시적인 동적 테스터기는 실시간 차량 모델 시뮬레이터(601)와 테스트 리그 액츄에이터(603)를 포함한다. 서브시스템 2는 차량 서스펜션과 같은 테스트 처리되는 물리 부품이다. 시뮬레이터(601)는 테스트 처리되는 서브시스템 2를 제외한 차량의 특성을 나타내는 시뮬레이션 모델(611)을 포함한다. 테스트 처리되는 서스펜션의 특성은 모델로부터 제거된다. 테스터기의 물리적 구성은 도 4 또는 도 5에서 도시된 것과 유사할 수 있거나, 또는 본 발명분야의 당업자에게 잘 알려져 있는 것으로서 테스트를 수행하는데에 적합한 임의의 기타 구성일 수 있다.
동작시, 시뮬레이터(601)는 시뮬레이션 모델(611)과 테스트 조건 데이터베이스에 저장된 데이터를 이용하여 제1 테스트 신호 세트를 생성한다. 모델(611)은 예컨대, 타이어 결합 모델일 수 있거나 또는 스핀들 결합 모델일 수 있다. 테스트 조건 데이터베이스는 이전에 설명된 것과 유사하다. 제1 테스트 신호 세트를 기초로, 테스트 리그 액츄에이터(603)는 테스트 조건을 서브시스템 2에 적용한다. 만약 서브시스템 2가 차량 서스펜션인 경우, 적용되는 테스트 조건은 예컨대, 차량 서스펜션에 적용된 변위 또는 부하의 형태일 수 있다. 서브시스템 2가 ECU(미도시)를 갖는 능동 시스템인 예시인 경우, 테스트 신호 또는 테스트 조건의 일부가 ECU에도 제공될 수 있다.
일반적으로, 액츄에이터(603)는 서브시스템 2에 부하를 가할 수 있는 임의의 형태의 머신일 수 있다. 따라서, 가해진 부하는 모멘트와 힘일 수 있으며 또한 열적 부하 또는 기타 환경적 변동(예컨대, 습도)일 수도 있다.
서브시스템 2과 관련된 신호와, 상보적 변위 또는 부하와 같은 적용된 테스트 조건에 대한 응답은 수집되어 시뮬레이터(601)에 보내진다. 수신된 서브시스템 2의 응답을 기초로, 시뮬레이터(601)는 서브시스템 2의 효과 및/또는 임의의 변동을 고려함으로써 새로운 테스트 세트를 생성하고, 이로써 테스트 처리되는 물리 서브시스템 2에서 발생될 수 있는 임의의 변동이 테스트 조건의 생성내에 병합된다. 이에 응답하여, 테스트 리그 액츄에이터(603)는 새로운 테스트 신호 세트에 따라 새로운 테스트 조건을 서브시스템 2에 적용시킨다. 상술한 단계들은 테스트 동안에 반복된다.
일 실시예에서, 수신된 서브시스템 2의 응답에 응답하여, 시뮬레이터(601)는 테스트 처리되는 서브시스템 2의 응답을 시뮬레이션 모델내로 병합시킴으로써 시뮬레이션 모델(611)을 변경시키고, 이로써 시뮬레이션 모델은 테스트 받는 물리 서브시스템 2상에서 발생될 수 있는 임의의 변동들을 이제 고려하고, 서브시스템 2를 테스트하기 위한 적절한 테스트 조건 및/또는 부하 이력을 변경된 시뮬레이션 모델을 기초로 생성한다. 서브시스템 2의 응답은 테스트 처리되는 서브시스템 2의 제거된 특성을 대신하여 시뮬레이션 모델에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 향상된 내구성 테스트는 개방 루프 또는 폐루프 구동기로 실제 테스트 트랙상에서 수행된다. 테스트 리그 액츄에이터는 시뮬레이션과 함께 동작하여, 실제 도로상에서 발현되는 부하와 유사한 방식으로 테스트 처리되는 차량 서브시스템에 부하를 가한다. 따라서, 테스트 처리되는 부품(예컨대, 서브시스템 2)이 자동차의 속성 및 특성[예컨대, 시뮬레이션 모델(611)]상에 대하여 갖는 영향을 기술하는 차량-레벨 평가가 달성된다. 예를 들어, 힘 또는 변위를 서스펜션에 인가함으로써, 경사 각도, 또는 롤 각도와 같은 차량 차체의 속성이 모델로부터 추출될 수 있다. 따라서, 측정되는 결과값은 테스트 처리되는 부품의 직접 응답일 수 있거나 또는 차량 모델내의 속성값일 수 있다.
도 6b에 도시된 동적 테스터기가 최소 명령 추적 에러를 사용하여 설계되어야 한다는 것을 유념해둔다. 즉, 특정의 테스트 조건을 적용하기 위해 시뮬레이터(301)에 의해 발생되는 명령과 테스트 조건을 서브시스템 2에 실제로 적용하는 것 사이의 기간은 가능한 한 짧게(양호하게는 10ms 미만) 유지될 필요가 있다. 이러한 기간은 테스트 처리되는 서브시스템의 유형에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 롤 오버 보정 시스템의 테스트는 승객 안전 서브시스템을 테스트하는 것보다 긴 응답 시간이 소요될 수 있다. 추적 에러를 감소시키는 가능한 기술들로는 역 리그 파라미터 모델 및 역 리그 시스템 식별 모델이 있다.
내구성 테스트를 수행하기 위하여 상기 예시적인 동적 테스터기를 이용하는 것은 완전한 차량으로 도로 데이터를 수집할 필요가 없게 되고, 이에 따라 이와 다른 경우보다 빠른 테스트가 가능해진다. 또한, 테스트 처리되는 물리적 차량 구성품 또는 서브시스템은 피드백을 통해 시뮬레이션 모델과 상호작용하기 때문에, 실제 도로상에서 발생되는 바와 같이, 차량 구성품 또는 서브시스템 특성에서의 변동은 적용된 부하 또는 테스트 조건에서의 변동을 야기시킨다.
도 7a는 차량의 서브시스템(703)에 대해 내구성 테스트를 수행하는 동적 테스터기의 다른 실시예의 블럭도이다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 예시적인 테스터기는 시뮬레이터(701)와 테스트 리그 액츄에이터(702)를 포함한다. 서브시스템(703)은 차량 서스펜션과 같이, 테스트 처리되는 물리 부품이다. 시뮬레이 터(701)는 차량 병합 시스템(703)의 특성을 나타내는 시뮬레이션 모델, 또는 도 6a 및 도 6b와 관련하여 설명된 시뮬레이션 모델을 포함한다. 시뮬레이터(701)는 서브시스템(703)에 대응하는 기준 시스템의 사전-저장된 시뮬레이션 모델(704)에 액세스한다. 기준 서브시스템의 시뮬레이션 모델(704)은 이상적인 서브시스템의 동작과 동일한 것으로 미리 검증받는다. 테스터기의 물리적 구성은 도 4 또는 도 5에서 도시된 것과 유사할 수 있거나, 또는 본 발명분야의 당업자에게 잘 알려져 있는 것으로서, 테스트를 수행하기 위해 적절한 임의의 기타 구성일 수 있다.
동작시, 시뮬레이터(701)는 테스트 리그 액츄에이터(702)를 제어하기 위해 테스트 조건 데이터베이스를 기초로 제1 테스트 신호 세트를 생성하여 테스트 조건을 서브시스템(703)에 적용한다. 테스트 데이터베이스는 이전에 설명한 것과 유사한다. 만약 서브시스템(703)이 차량 서스펜션인 경우, 적용된 테스트 조건은 차량 서스펜션에 적용된 변위 또는 부하의 형태를 취한다. 시뮬레이터(701)는 제1 테스트 신호 세트를 기초로 동일한 테스트 조건을 기준 서브시스템의 시뮬레이션 모델에 적용시킴으로써 기준 서브시스템의 시뮬레이트된 응답을 더 생성한다.
서브시스템(703)과 관련된 신호와, 상보적 변위 또는 부하와 같이 적용된 테스트 조건에 대한 응답은 수집되어 시뮬레이터(701)에 보내진다. 시뮬레이터(701)는 그 후 서브시스템(703)의 응답 또는 동작을 시뮬레이션 모델(704)을 이용하여 시뮬레이션 응답과 비교한다. 서브시스템(703)과 시뮬레이션 모델(704)간의 동작 또는 응답의 차이는 테스트의 안정성을 판단하기 위하거나 및/또는 조기 실패 또는 테스트 사고를 검출하기 위하여 평가된다. 서브시스템(703)의 수신된 응답과 기준 서브시스템의 시뮬레이트된 응답사이의 비교를 기초로, 시뮬레이터(701)는 테스트 결과를 생성한다. 상술한 단계들은 테스트 동안에 반복된다.
그 결과, 내구성 테스트는 완전한 차량을 이용하여 실제의 도로 데이터를 수집할 필요 없이 발생가능하고, 이로써 통상적인 테스트보다 빠른 테스트가 가능하게 된다. 또한, 차량 구성품은 테스트 리그 피드백을 통해 차량 모델과 상호작용하기 때문에, 차량 구성품 특성에서의 변동은 현실세계에서 일어나는 것과 마찬가지로 적용되는 부하에서의 변동을 야기시킨다. 따라서, 내구성 결과값은 통상적인 내구성 테스트에서 보다 현실적이다.
도 7b는 본 명세서에서 설명된 내구성 테스트 시스템 및 방법의 추가적인 장점에 관한 예시적인 흐름도를 도시한다. 처음에, 단계 750에서, 힘과 변위를 나타내는 신호가 생성되어 테스트 처리되는 서브시스템에 인가된다. 이 신호는 완전한 차량 모델의 일부분으로부터 발생할 수 있다. 이 신호는 테스트 리그(756) 뿐만이 아니라 테스트 처리되는 견본의 실시간 모델(752)에도 제공된다. 그 후, 테스트 리그(756)는 이전에 설명한 바와 같은 기술들을 이용하여 적절한 힘과 변위를 물리 견본(758)에 제공한다. 단계 754에서, 모델의 출력이 수집되고, 단계 760에서, 테스트 처리되는 견본에 의해 야기된 결과적인 변위 및 힘이 검출되고 수집된다. 이러한 두 개의 출력들은 후에 다양한 이유때문에 비교될 수 있다. 예를 들어, 처음에 견본이 여전히 새로운 상태인 동안, 모델이 정확하게 물리 견본을 특성화했음을 확인하기 위하여 모델의 출력은 결과적인 물리적 출력과 비교될 수 있다. 두 개의 출력들은 또한 테스트가 일어날 때에 모델과 비교되는 견본의 응답을 모니터링하기 위하여 비교될 수도 있다. 이와 같은 비교는 견본 실패를 조기에 검출가능하게 해줄 수 있고 테스트 사고를 방지할 수 있도록 해준다.
본 명세서에 개시된 동적 테스터기가 차량의 임의의 유형의 서브시스템(능동 또는 수동 서스펜션 시스템, 능동 롤 제어 시스템, 제동 보조 시스템, 능동 조향 시스템, 능동 탑승높이 조정 시스템, 4륜 구동 시스템, TCS, 등을 포함)을 테스트하는 데 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 또한, 본 명세서에 개시된 테스터기는 자동차, 보트, 자전거, 트럭, 선박, 항공기, 열차, 등과 같은 다양한 유형의 차량을 테스트하는 데 적합하다는 것을 잘 알 것이다. 액츄에이터 및 지지 포스터의 서로 다른 변형예 및 구성들이 본 명세서에 기술된 동적 테스터기를 구현하는 데 사용될 수 있다.
도 8은 본 개시발명의 실시간 차량 시뮬레이션 모델이 구현될 수 있는 데이터 처리 시스템(800)을 나타낸 블록도이다. 데이터 처리 시스템(800)은 정보를 전달하는 버스(802) 또는 기타 통신 메카니즘, 및 버스(802)에 연결되어 정보를 처리하는 프로세서(804)를 포함한다. 데이터 처리 시스템(800)은 또한 버스(802)에 연결되어 프로세서(804)에 의해 실행될 정보 및 명령어를 저장하는 RAM 또는 기타 동적 저장 장치와 같은 메인 메모리(806)를 포함한다. 메인 메모리(806)는 또한 프로세서(804)에 의해 실행될 명령어의 실행 동안에 임시 변수 또는 기타 매개 정보를 저장하는 데도 사용될 수 있다. 데이터 처리 시스템(800)은 또한 버스(802)에 연결되어 프로세서(804)를 위한 정적 정보 및 명령어를 저장하는 ROM(809) 또는 기타 정적 저장 장치를 더 포함한다. 정보 및 명령어를 저장하는 자기 디스크 또는 광 디스크 등의 저장 장치(810)가 제공되어 버스(802)에 연결된다.
데이터 처리 시스템(800)은 버스(802)를 통해 조작자에게 정보를 디스플레이하는 CRT 와 같은 디스플레이(812)에 연결될 수 있다. 프로세서(804)에 정보 및 명령 선택을 전달하기 위해 숫자 및 기타 키를 포함하는 입력 장치(814)가 버스(802)에 연결된다. 다른 유형의 사용자 입력 장치는 프로세서(804)에 방향 정보 및 명령 선택을 전달하고 디스플레이(812) 상에서 커서 움직임을 제어하는 마우스, 트랙볼 또는 커서 방향키와 같은 커서 컨트롤(816)이다.
데이터 처리 시스템(800)은 메인 메모리(806)에 포함되어 있는 하나 이상의 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(804)에 응답하여 제어된다. 이러한 명령어는 저장 장치(810)와 같은 다른 기계 판독가능 매체로부터 메인 메모리(806) 내로 판독될 수 있다. 메인 메모리(806)내에 포함된 명령어의 시퀀스의 실행은 프로세서(804)로 하여금 본 명세서에 기술된 프로세스 단계들을 수행하게 한다. 대안적인 실시예에서, 본 개시발명을 구현하기 위해 배선 회로가 소프트웨어 명령어 대신에 또는 이와 함께 사용될 수 있다. 따라서, 본 개시발명의 실시예들은 하드웨어 회로 및 소프트웨어의 임의의 특정의 조합에 한정되지 않는다.
용어 "기계 판독가능 매체"는, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 실행을 위해 프로세서(804)에 명령어를 제공하는데 관여하는 임의의 매체를 말한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 전송 매체를 비롯한 많은 형태를 취할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 비휘발성 매체로는, 예를 들어, 저장 장치(810)와 같은 광 디스크 또는 자기 디스크가 있다. 휘발성 매체로는 메인 메모리(806)와 같은 동적 메모리가 있다. 전송 매체로는 버스(802)를 포함하는 배선을 비롯하여 동축 케이블, 구리선 및 광섬유가 있다. 전송 매체는 또한 무선파 및 적외선 데이터 통신 동안에 발생되는 것과 같은 음파 또는 광파의 형태를 취할 수 있다.
통상적인 형태의 기계 판독가능 매체로는, 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉시블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 자기 테이프, 또는 임의의 기타 자기 매체, CD-ROM, 임의의 기타 광 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 홀 패턴을 갖는 임의의 기타 물리 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 기타 메모리 칩 또는 카트리지, 이후에 기술되는 반송파, 또는 데이터 처리 시스템이 판독할 수 있는 임의의 기타 매체가 있다.
다양한 형태의 기계-판독가능 매체가 하나 이상의 명령어의 하나 이상의 시퀀스를 실행을 위해 프로세서(804)로 전달하는 데 관여될 수 있다. 예를 들어, 명령어는 처음에 원격 데이터 처리의 자기 디스크를 통해 전달될 수 있다. 원격 데이터 처리 시스템은 명령어를 자신의 동적 메모리내에 로드시키고 이 명령어를 모뎀을 사용하여 전화선을 통해 전송할 수 있다. 데이터 처리 시스템(800)에 로컬인 모뎀은 전화선을 통해 데이터를 수신하고 적외선 송신기를 사용하여 데이터를 적외선 신호로 변환한다. 적외선 검출기는 적외선 신호로 전달되는 데이터를 수신할 수 있고, 적절한 회로는 데이터를 버스(802) 상에 위치시킬 수 있다. 버스(802)는 데이터를 메인 메모리(806)로 전달하고, 프로세서(804)는 메인 메모리(806)로부터 명령어를 회수하여 이를 실행한다. 메인 메모리(806)에 의해 수신된 명령어는 프로세서(804)에 의한 실행 이전 또는 이후에 선택적으로 저장 장치(810)상에 저장될 수 있다.
데이터 처리 시스템(800)은 또한 버스(802)에 연결된 통신 인터페이스(819)를 포함한다. 통신 인터페이스(819)는 로컬 네트워크(822)에 연결되어 있는 네트워크 링크에 연결시키는 양방향 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(819)는 대응하는 유형의 전화선에 대한 데이터 통신 접속을 제공하는 ISDN(integrated services digital network) 카드 또는 모뎀일 수 있다. 다른 예로서, 통신 인터페이스(819)는 호환되는 LAN(local area network)에 대한 데이터 통신 접속을 제공하는 LAN 카드일 수 있다. 무선 링크도 구현될 수 있다. 임의의 이와 같은 구현에서, 통신 인터페이스(819)는 다양한 유형의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기적, 전자기적, 또는 광학적 신호를 전송 및 수신한다.
네트워크 링크(820)는 통상적으로 하나 이상의 네트워크를 통한 기타 데이터 장치로의 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(820)는 로컬 네트워크(822)를 통한 호스트 데이터 처리 시스템 또는 ISP(Internet Service Provider)(826)에 의해 운영되는 데이터 장비로의 접속을 제공할 수 있다. ISP(826)는 차례로 전세계에 걸친 패킷 데이터 통신 네트워크[현재 통상적으로 "인터넷(829)"이라고 칭한다]를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 로컬 네트워크(822) 및 인터넷(829) 모두는 디지털 데이터 스트림을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호를 사용한다. 데이터 처리 시스템(800)으로/데이터 처리 시스템(800)으로부터 디지털 데이터를 전달하는, 다양한 네트워크를 통한 신호 및 통신 인터페이스(819)를 통해 네트워크 링크(820) 상에 있는 신호는 정보를 전송하는 반송파의 예시적인 형태이다.
데이터 처리 시스템(800)은 네트워크(들), 네트워크 링크(820) 및 통신 인터페이스(819)를 통해 메시지를 전송하고 데이터(프로그램 코드를 포함함)를 수신할 수 있다. 인터넷 예에서, 서버(830)는 인터넷(829), ISP(826), 로컬 네트워크(822) 및 통신 인터페이스(819)를 통해 애플리케이션 프로그램을 위한 요청된 코드를 전송할 수 있다. 본 개시발명의 실시예들에 따르면, 한가지 이러한 다운로드된 애플리케이션은 본 명세서에 기술된 얼라이너(aligner)의 자동 교정을 제공한다.
데이터 처리는 또한 USB 포트, PS/2 포트, 직렬 포트, 병렬 포트, IEEE-1394 포트, 적외선 통신 포트 등 또는 다른 독점적 포트와 같은 주변 장치에 접속되어 이와 통신하기 위한 다양한 신호 입력/출력 포트(도면에 도시되지 않음)를 갖는다. 측정 모듈은 이러한 신호 입력/출력 포트를 거쳐 데이터 처리 시스템과 통신할 수 있다.
본 개시발명이 구체적인 실시예를 참조하여 기술되어 있다. 그렇지만, 본 개시발명의 광의의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이에 대해 다양한 수정 및 변경이 행해질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 보아야 한다.

Claims (23)

  1. 차량의 서브시스템의 내구성을 테스트하기 위한 테스터기로서,
    테스트 조건을 상기 서브시스템의 적어도 일부분에 적용하도록 구성된 적어도 하나의 테스트 리그 액츄에이터,
    상기 서브시스템의 일부분과 관련된 신호를 수집하도록 구성된 적어도 하나의 센서,
    데이터를 처리하기 위한 데이터 프로세서와, 상기 서브시스템의 일부분을 포함하지 않는 상기 차량을 나타내는 시뮬레이션 모델에 관한 기계 실행가능 명령어와 데이터를 저장하도록 구성된 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템
    을 포함하며,
    상기 명령어는, 상기 데이터 프로세서에 의해 실행시, 상기 데이터 처리 시스템으로 하여금, 상기 시뮬레이션 모델을 이용하여 테스트 신호를 생성하는 단계, 상기 테스트 신호를 기초로 상기 서브시스템의 일부분에 테스트 조건을 적용하도록 상기 적어도 하나의 테스트 리그 액츄에이터를 제어하는 단계, 상기 테스트 신호에 기초된 상기 테스트 조건에 대한 상기 서브시스템의 일부분의 응답 신호를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 응답 신호를 기초로 내구성 테스트 결과를 생성하는 단계를 수행하도록 제어하는 것인 테스터기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 모델에 관한 상기 데이터는 상기 서브시 스템의 일부분의 상기 수신된 응답 신호를 기초로 변경되는 것인 테스터기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 데이터 처리 시스템은 상기 차량의 상기 변경된 시뮬레이션 모델을 이용하여 새로운 테스트 신호를 생성하고, 상기 새로운 테스트 신호를 기초로 상기 서브시스템에 테스트 조건을 적용하도록 상기 적어도 하나의 액츄에이터를 제어하는 것인 테스터기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 조건은 적어도 하나 이상의 상호 직교적인 모멘트 또는 힘을 인가하는 단계를 포함하는 것인 테스터기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 조건은 상기 서브시스템의 일부분을 활성화시키는 단계를 포함하는 것인 테스터기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 조건은 상기 서브시스템의 일부분을 구동시키는 단계를 포함하는 것인 테스터기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 서브시스템은 엔진을 포함하는 것인 테스터기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 서브시스템은 드라이브 트레인을 포함하는 것인 테스터기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 서브시스템은 서스펜션 시스템을 포함하는 것인 테스터기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 서브시스템은 안전 시스템을 포함하는 것인 테스터기.
  11. 차량의 서브시스템의 내구성 특성을 테스트하기 위한 테스터기로서,
    상기 서브시스템의 적어도 일부분의 물리적 견본,
    상기 물리적 견본을 제외한 차량의 컴퓨터 기반 모델,
    상기 물리적 견본에 제1 입력을 인가하도록 구성된 테스트 리그
    를 포함하며,
    상기 제1 입력은 상기 모델에 의해 생성되고 상기 물리적 견본에 관련되며, 상기 테스트 리그는 상기 제1 입력의 인가로부터 야기되는 상기 물리적 견본의 응답을 검출하고, 상기 응답을 나타내는 신호를 제2 입력으로서 상기 모델에 제공하도록 더 구성되며, 상기 모델은 실행시 상기 제2 입력을 이용하는 것인 테스터기.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 서브시스템은 엔진, 드라이브 트레인, 안전 시스템 및 서스펜션 시스템 중 하나인 것인 테스터기.
  13. 차량의 서브시스템의 내구성 특성을 테스트하는 방법으로서,
    상기 서브시스템의 적어도 일정 구성품을 제외하는 모델을 실행하는 단계,
    상기 구성품에 관련된 상기 모델의 출력을 제1 입력으로서 테스트 리그에 제공하는 단계,
    상기 제1 입력을 상기 물리적 견본에 인가하기 위해 상기 구성품의 물리적 견본을 포함하는 상기 테스트 리그를 구동시키는 단계,
    상기 제1 입력의 인가의 결과로 발생되는 상기 물리적 견본의 응답을 검출하는 단계, 및
    상기 응답을 나타내는 신호를 제2 입력으로서 상기 모델에 제공하는 단계
    를 포함하며,
    상기 모델은 실행시 상기 제2 입력을 이용하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 서브시스템은 엔진, 드라이브 트레인, 안전 시스템 및 서스펜션 시스템 중 하나인 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  15. 차량의 서브시스템의 내구성 특성을 테스트하는 방법으로서,
    상기 서브시스템의 적어도 일정 구성품을 제외하는 제1 모델을 실행하는 단계,
    상기 서브시스템의 상기 구성품을 포함하는 제2 모델을 실행하는 단계,
    상기 구성품과 관련된 상기 제1 모델의 출력을 제1 입력으로서 테스트 리그에 제공하고, 제2 입력으로서 상기 제2 모델에 제공하는 단계,
    상기 제1 입력을 상기 구성품의 물리적 견본에 인가하기 위해 상기 물리적 견본을 포함하는 상기 테스트 리그를 구동시키는 단계,
    상기 제1 입력의 인가의 결과로 발생된 상기 물리적 견본의 제1 응답을 검출하는 단계, 및
    상기 제2 입력의 인가의 결과로 발생된 상기 제2 모델의 제2 응답을 검출하는 단계
    를 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 응답을 나타내는 신호를 제3 입력으로서 상기 제1 모델에 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 모델은 실행시 상기 제3 입력을 이용하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 응답을 상기 제2 응답과 비교하는 단계를 더 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 응답과 상기 제2 응답의 비교에 적어도 일부 기초하여 상기 제1 모델이 상기 물리적 견본을 정확하게 특성화하는지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 응답과 상기 제2 응답의 비교에 적어도 일부 기초하여 상기 물리적 견본의 내구성 특성을 판단하는 단계를 더 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 서브시스템은 엔진, 드라이브 트레인, 안전 시스템 및 서스펜션 시스템 중 하나인 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 테스트 리그를 구동시키는 단계는 하나 이상의 상호 직교적인 모멘트 또는 힘을 인가하는 단계를 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 테스트 리그를 구동시키는 단계는 상기 구성품을 활성화시키는 단계를 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
  23. 제 15 항에 있어서, 상기 테스트 리그를 구동시키는 단계는 상기 구성품을 구동시키는 단계를 포함하는 것인 내구성 특성 테스트 방법.
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