KR20150133662A - 차량 시험 시스템 - Google Patents

Abstract

차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전하는 액추에이터와, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 소정 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부(43)와, 상기 소정 부품을 시험할 때, 그 소정 부품에 접속되는 부품 시험 디바이스(21)를 구비하고, 상기 부품 시험 디바이스(21)가, 상기 작용 조건 산출부(43)가 산출한 작용 조건을 상기 소정 부품에 주도록 동작하도록 했다.

Description

차량 시험 시스템{VEHICLE TESTING SYSTEM}

본 발명은 자동차 등의 차량 또는 그 일부를 시험하기 위한 차량 시험 시스템 등에 관한 것이다.

종래의 차량의 시험 벤치로서, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시한 것 같은, 완성 차량을 시험하기 위한 섀시 다이너모미터(chassis dynamometer)나, 특허 문헌 2에 개시한 것 같은, 엔진 단품를 검사하기 위한 엔진 다이너모미터 등이 알려져 있다.

섀시 다이너모미터에서는, 자동 운전 로봇(자동 액추에이터)이 조종하는 완성 차량을 롤러 위에 놓고, 실주행을 모의한 소정의 주행 패턴으로의 운전 시험이 행해진다. 이때, 차량의 주행 성능 등은 물론, 시험 벤치에 마련되어 있는 배기 가스 측정 장치 등을 섀시 다이너모미터와 연동시켜서, 연비, 배기 가스의 성분 등이 측정된다.

한편, 엔진 다이너모미터에서는, 엔진에 걸리는 부하가 모의되어 엔진 단품에서의 시험이 행해진다. 이때도 엔진 출력 성능 외, 연비, 배기 가스의 성분 등이 측정된다.

그렇지만 현재 상태에서서는, 엔진 다이너모미터에서의 시험 때에 엔진에 주어지는 조건과, 섀시 다이너모미터에서의 시험 때에 엔진에 주어지는 조건이 다르기 때문에, 예를 들면 엔진 다이너모미터로 엔진의 시험을 행하여, 소정의 성능이 발휘되는 것을 확인할 수 있었다고 하더라도, 이 엔진을 차량에 탑재하여, 섀시 다이너모미터에서 시험을 했을 때, 엔진에 예측하지 못한 부하가 생기는 등하여, 예측대로의 성능을 발휘할 수 없는 경우가 있다.

그 때문에, 엔진 다이너모미터에서 시험하여, 얻어진 결과에 기초하여 개발이나 개량을 더하여도, 섀시 다이너모미터에서 시험한 결과에 따라서는, 엔진의 재개량이나 설계의 재검토 등이 필요하게 되어, 엔진의 개발이나 개량을 신속하게 행할 수 없다고 하는 문제가 생길 수 있다.

상술한 문제는, 엔진뿐만 아니라, 트랜스미션이나 파워 트레인 등의 차량 각 부품의 시험에 있어서도 공통하는 문제이다.

특허 문헌 1: 일본국 특개 2011－149921호 공보 특허 문헌 2: 일본국 특개 2013－134151호 공보

본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 완성 차량이나 그 일부의 시험과 차량 각 부품의 시험을 가급적 동일 조건으로 함으로써, 개발이나 결함의 시정 등을 신속하게 행할 수 있도록 하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

즉, 본 발명에 따른 차량 시험 시스템은, 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어하는 액추에이터 제어부와, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부와, 상기 부품을 시험할 때, 그 부품에 접속되는 부품 시험용 디바이스를 구비하고, 상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건이 상기 부품에 주어지도록 상기 부품 시험 디바이스를 동작시키는 부품 시험 디바이스 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어함과 아울러, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 소정 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출 스텝과, 상기 소정 부품을 시험할 때, 그 소정 부품에 접속되는 부품 시험 디바이스를 제어하여, 상기 작용 조건 산출 스텝에서 산출한 작용 조건을 상기 소정 부품에 주는 작용 조건 부여 스텝을 행하는 차량 시험 방법이어도 좋다.

이러한 차량 시험 시스템이면, 작용 조건 산출부로 산출된 작용 조건을 재현할 수 있도록 부품 시험 디바이스가 동작하여, 완성 차량 또는 그 일부에서 행한 실제의 시험과 마찬가지의 작용 조건으로, 그 부품을 시험할 수 있으므로, 부품 시험을 행하여 소정의 성능을 확인할 수 있으면, 그 부품을 포함하는 완성 차량 또는 그 일부의 시험에 있어서, 당해 부품에 예측할 수 없는 미비 등이 발생하는 것을 가급적 방지할 수 있다.

여기서 말하는, 액추에이터 제어부란 물리적으로 존재하는 액추에이터를 제어하는 경우와, 시뮬레이션상에서 재현된 액추에이터를 제어하는 경우, 혹은 액추에이터 시뮬레이터를 통하지 않고 액추에이터 제어부로부터 직접 ECU 등에 액셀 개도(開度) 등의 차량 제어 지령을 입력하는 것이다.

보다 바람직하게는, 상기 액추에이터의 동작 특성에 관한 정보를 기억하고 있는 액추에이터 모델과, 상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건에 기초하여 식별(同定, identity))된 상기 부품의 동작 특성에 관한 정보를 기억하고 있는 부품 모델과, 상기 액추에이터 제어부로부터 출력된 지령 신호를 수신하여 이것을 상기 액추에이터 모델에 적용시켜, 액추에이터의 동작에 대응하는 모의 동작 신호를 출력하는 액추에이터 시뮬레이터와, 상기 액추에이터 시뮬레이터로부터 출력된 모의 동작 신호를 수신하여 상기 부품 모델에 적용시켜, 그 부품에 작용하는 모의 작용 조건을 출력하는 차량 시뮬레이터를 추가로 구비하고, 상기 부품 시험 디바이스 제어부가, 상기 모의 작용 조건을 상기 소정 부품에 줄 수 있도록 상기 부품 시험 디바이스를 동작시키는 것을 들 수 있다.

이러한 것이면, 부품 시험에 있어서, 컴퓨터상에서 가상적(假想的)으로 동작하는 액추에이터 시뮬레이터가 개재(介在)하므로, 완성 차량을 운전하는 실제의 액추에이터를 마련하지 않고, 간편한 구성으로 부품 시험을 행할 수 있다.

또한, 그 부품 시험시에, 차량 또는 그 일부를 시험하는 경우와 공통의 운전 알고리즘을 액추에이터 시뮬레이터에 주면 되므로, 차량 또는 그 일부를 시험하는 경우와 부품 시험하는 경우에서, 액추에이터 제어부나 유저 인터페이스를 공통화하는 것이 가능해서, 이 점으로부터도 구성의 간소화를 도모할 수 있고, 양쪽 모두, 공통되는 조작으로 시험할 수 있으므로 유저에게 바람직한 것이 된다.

구체적인 실시 양태로서는, 상기 운전 알고리즘으로의 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 작용 조건 산출부가 액추에이터 제어부로부터 액추에이터에 주어지는 작용 조건인 지령 신호의 값과 그것에 따른 액추에이터의 동작 계측치에 기초하여, 액추에이터의 동작 특성을 식별하여, 이것을 상기 액추에이터 모델에 격납하는 것을 들 수 있다.

상기 액추에이터의 구체적인 실시 양태로서는, 섀시 다이너모미터상에서 차량을 상기 소정의 운전 알고리즘으로 운전하는 것을 들 수 있다.

또, 본 발명에 따른 차량 부품 시험 장치는, 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어하는 액추에이터 제어부와, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부를 구비한 차량 시험 장치와 함께 이용되는 것으로서, 상기 부품에 접속되는 부품 시험 디바이스와, 상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건이, 상기 소정 부품에 주어지도록, 상기 부품 시험 디바이스를 동작시키는 부품 시험 디바이스 제어부를 구비하는 것이다.

상술한 차량 시험 장치 및 차량 부품 시험 장치에 의하면, 본 발명에 따른 차량 시험 시스템과 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 따른 차량 시험 시스템은, 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어하는 액추에이터 제어부와, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 각 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부와, 상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건에 기초하여 식별된 상기 각 부품의 동작 특성에 관한 정보를 격납하고 있는 차량 모델과, 상기 각 부품 중 일부를 타 부품으로 치환했을 때, 그 타 부품에 작용하는 작용 조건을 차량 모델에 기초하여 산출하는 차량 시뮬레이터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 것이면, 차량의 각 부품 모델이 식별되어 있으므로, 그들 부품 중 일부의 부품을 종류가 다른 타 부품으로 치환했을 때, 소정의 운전 알고리즘으로 운전했을 경우의 당해 타 부품에 작용하는 작용 조건을 산출할 수 있다. 이것에 의해서, 예를 들면, 새롭게 개발한 파워 트레인 등의 타 부품을, 기존 부품에 바꾸어 놓는 경우에 그 신규 타 부품의 단품 시험에 있어서, 이것을 차량에 탑재하여 완성 차량 시험을 했을 경우의 가상적인 결과를 얻을 수 있다. 그리고 이에 따른 이른바 보텀 업(buttum-up)적인 개발의 촉진을 도모할 수 있다.

요점은, 차량 또는 차량 모델과, 차량의 부품 또는 부품 모델을 공통(동일)의 운전 알고리즘으로 운전하는 차량 시험 시스템 또는 차량 시험 방법이면 된다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 완성 차량의 시험과 차량 각 부품의 시험을 가급적 동일 조건으로 함으로써, 개발이나 결함의 시정 등을 신속하게 행할 수 있어, 중복 시험을 가급적 방지할 수도 있게 된다.

도 1은 본 실시 형태의 차량 시험 시스템을 모식적으로 나타내는 전체도이다.
도 2는 동 실시 형태의 완성 차량 시험 장치에 이용되는 관리 장치를 기능적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 3은 동 실시 형태의 차량 부품 시험 장치에 이용되는 관리 장치를 기능적으로 나타내는 기능 블록도이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태에 따른 차량 시험 시스템(100)은, 도 1에 나타내는 것처럼, 완성 차량 V를 시험하는 완성 차량 시험 장치(10)와, 차량 부품을 시험하는 차량 부품 시험 장치(20)를 구비하는 것이다.

우선 완성 차량 시험 장치(10)를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

이 완성 차량 시험 장치(10)는, 예를 들면, 섀시 다이너모미터(11)와, 섀시 다이너모미터(11)상에서 완성 차량 V를 운전 시험하는 운전 로봇(13)과, 상기 섀시 다이너모미터(11) 및 운전 로봇(13)의 동작을 관리하는 관리 장치(15)를 구비한 것이고, 이 운전 로봇(13)이, 관리 장치(15)로부터의 지령에 따라서 소정의 주행 패턴으로 완성 차량 V를 운전함으로써, 당해 완성 차량 V의 모의적인 성능 시험을 할 수 있도록 하고 있다.

각 부에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.

섀시 다이너모미터(11)는, 예를 들면, 차량 V의 차바퀴가 재치(載置)되는 롤러(111)와, 이 롤러(111)에 접속된 발전기/전동기(112)와, 그 발전기/전동기(112)를 제어하여 롤러(111)의 회전 부하 등을 제어하는 도시하지 않는 로컬 컴퓨터를 구비한 것이다.

운전 로봇(13)은, 예를 들면 차량 V의 운전석에 설치되는 것으로, 차량 V의 액셀 페달, 브레이크 페달, 클러치 페달(MT만), 시프트 레버, 이그니션 키 등을 각각 조작하기 위한 복수의 개별 액추에이터와, 이들 액추에이터의 움직임을 제어하는 도시하지 않는 로컬 컴퓨터(이 로컬 컴퓨터는, 범용 PC 등이어도 좋고, 전용의 탑재형 컴퓨터 등이어도 상관없음)를 구비한 것이다.

관리 장치(15)는 CPU, 메모리, 통신 포트, 마우스나 터치 패널 등의 입력 수단, 디스플레이 등을 구비한 컴퓨터 장치이며, 상술한 것처럼, 차량 V가 소정의 주행 패턴에 추종하여 주행하도록, 상기 운전 로봇(13)에 지령을 내림과 아울러, 그 주행 패턴에서의 차량 V에 작용하는 부하가 실주행에서의 부하에 가급적 합치(合致)하도록, 섀시 다이너모미터(11)에 지령을 내리는 것이다.

보다 구체적으로 설명하면, 이 관리 장치(15)는, 그 메모리에 기억시킨 소정의 프로그램에 따라서 동작함으로써, 도 2에 나타내는 것처럼, 차량 V의 운전 시험에 관련되는 주행 패턴(예를 들면, JC08, EPA75 등의 주행 모드를 포함함. )의 지정을 유저 입력에 의해서, 혹은 다른 상위 컴퓨터로부터 접수하는 주행 패턴 접수부(41)와, 상기 주행 패턴 접수부(41)가 접수한 주행 패턴에 추종하도록 상기 운전 로봇(13)에 지령을 내리는 로봇 제어부(14)(청구항에서 말하는 액추에이터 제어부)와, 그 주행 패턴으로의 차량에 작용하는 부하 등이 실주행에서의 부하 등에 가급적 합치하도록, 섀시 다이너모미터(11)에 지령을 내리는 섀시 다이나모 제어부(12)로서의 기능을 발휘하는 것이다.

이 관리 장치(15)에는, 추가로, 시험 대상이 되어 있는 차량 V의 종류(트럭, 승용차 등), 중량, 트랜스미션 타입(MT, AT, CVT 등), 타이어 지름, 변속비, 엔진 특성(스로틀 개도 및 회전수와 출력 토크의 관계 등), ECU의 제어 특성(액셀 개도와 스로틀 개도의 관계 등), TCU의 제어 특성(변속비의 변경 조건이나 그 타이밍 등), BCU의 제어 특성(각 차바퀴에 대한 브레이크력의 분배 등) 등의 초기 차량 정보로 이루어지는 초기 차량 모델이, 메모리의 소정 영역에 설정된 차량 모델 격납부 D에 격납되어 있다. 또한 이 차량 모델 격납부 D는 템퍼러리(temporary) 기억 영역에 설정되어 있어도 좋다.

상기 로봇 제어부(14)는 상기 주행 패턴이 주어지면, 예를 들면, 당해 주행 패턴이 나타내는 목표 차속을 실현하는 액셀 개도, 브레이크 밟음 정도(踏度), 클러치 밟음 정도, 시프트 레버 위치 등을, 상기 초기 차량 정보를 참조하여 피드 포워드(feed forward)적으로 중간 산출한다. 다만, 이것은 초기 설계치 내지 이론 베이스의 값이며, 그대로는 실차속과 목표 차속의 편차가 생기는 경우가 있으므로, 그것을 상쇄시키기 위해, 완성 차량의 ECU나 섀시 다이너모미터의 센서 등으로부터 얻어지는 실측치와 비교하여 피드백 제어하는 등 하여, 최종적으로 그러한 값을 결정하여, 로봇 지령 신호로서 운전 로봇(13)에 출력한다.

이와 같이 하여, 소정의 주행 패턴(즉, 목표 차속 및/또는 목표 기어)이 입력되었을 때, 그 주행 패턴에 실차속을 추종시킬 수 있도록, 로봇 제어부(14)는 액셀 개도, 브레이크 밟음 정도, 클러치 밟음 정도, 시프트 레버 위치 등에 대한 로봇 지령 신호를 출력하는데, 그 입력과 출력의 관계가 운전 알고리즘이다.

따라서 예를 들면, 엔진, 차량 무게, 미션, 타이어 지름 등 차량의 제원이 다르면, 입력과 출력의 관계가 바뀌기 때문에, 당연하게 운전 알고리즘은 바뀌게 된다. 이 운전 알고리즘이 바뀐다는 것은, 예를 들면 입력과 출력의 관계를 나타내는 관계식 그 자체가 바뀌는 경우 외에, 운전 알고리즘에 설정되는 파라미터(예를 들면 입력과 출력의 관계를 나타내는 관계식의 계수 부분)가 바뀌는 것도 포함한다.

상기 운전 로봇(13)은, 이 운전 알고리즘에 의해서 정해진 액셀 개도, 브레이크 밟음 정도, 클러치 밟음 정도, 시프트 레버 위치 등에 대한 지령 신호인 로봇 지령 신호를 상기 로봇 제어부로부터 수신하여, 그 운전 알고리즘으로 차량 V를 주행시킬 수 있도록, 각 개별 액추에이터를 동작시켜서, 차량 V를 운전 조작한다.

상기 섀시 다이나모 제어부(12)는 운전 로봇(13)의 동작에 의해 차량 V가 운전되어 차속이 발생하거나, 상기 주행 스케줄에 그 외의 조건, 예를 들면 풍속이나 노상 구배(句配)가 설정되어 있으면, 그 차속이나 풍속 혹은 노상 구배 등으로부터 차량에 작용하는 주행 부하를 산출하여, 그 주행 부하를 실현하는 다이너모 지령 신호를 섀시 다이너모미터(11)에 출력하는 것이다. 상기 섀시 다이너모미터(11)는, 그 다이너모 지령 신호를 수신하여, 발전기/전동기(112)를 흐르는 전류 등을 제어함으로써, 상기 롤러(111)의 회전 저항이나 관성 부하를 제어하여, 다이너모 지령 신호가 나타내는 주행 부하를 차량 V에 준다.

그러나 이 실시 형태에서의 관리 장치(15)는, 상기 섀시 다이너모미터(11)상에서의 운전 로봇(13)에 의한 완성 차량 V의 운전 시험에 의해서, 각 부품(여기서 말하는 부품이란, 단일 부품 외, 복수 종의 부품의 연결체도 포함함. )에 작용하는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부(43)로서의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.

다음으로, 이 작용 조건 산출부(43)에 대한 상세를, 특히 도 2를 참조하여 설명한다.

작용 조건 산출부(43)는, 상기 운전 알고리즘으로의 운전 시험 중에 차량 V에 주어진 조작 정보나, 당해 운전 시험에서의 차량의 상태와 관련되는 정보인 차량 상태 정보를 외부 센서나 ECU, TCU, BCU 등으로부터 취득하고, 그들로부터, 차량 V의 각 부품에 주어진 실제의 부하나 조작량, 전기 신호 등을 산출하는 것이다. 작용 조건이란, 상기 부하나 조작량, 전기 신호의 값 등이다.

보다 구체적으로, 이 작용 조건 산출부(43)의 동작을, 차량 V의 부품인 예를 들면 엔진 EG에 주목하여 설명한다.

엔진 EG에 주어지는 작용 조건으로서는, 엔진 EG에 작용하는 부하(또는 엔진 출력 토크), 스로틀 개도, 엔진 회전수를 들 수 있는 바, 상기 작용 조건 산출부(43)는 그들을 이하와 같이 하여 산출한다.

엔진 EG에 작용하는 부하(또는 엔진 EG의 출력 토크)에 대해서는, 상기 작용 조건 산출부(43)는, 섀시 다이너모미터(11)에 작용하고 있는 부하, 엔진 EG로부터 타이어까지의 구동계에 있어서의 마찰 등에 의한 손실, 타이어와 롤러(111) 사이의 마찰에 의한 손실 및 트랜스미션 TM의 변속비(기어비)에 적어도 기초하여 산출한다. 이 중, 섀시 다이너모미터(11)에 작용하고 있는 부하의 값은, 섀시 다이너모미터가 가지는 부하 센서(도시하지 않음) 등이 계측한 데이터로부터 취득한다. 엔진 EG로부터 타이어까지의 구동계에 있어서의 마찰 등에 의한 손실, 타이어와 롤러(111) 사이의 마찰에 의한 손실에 대해서는, 타이어 회전수나 변속비를 파라미터로 하는 기존의 산출식을 차량 모델 격납부 D에 미리 기억시켜 두고, 이 산출식에 기초하여 이들 손실을 구한다. 기어비는 AT차나 CVT차이면 차량 V의 TCU로부터 CAN을 통하는 등하고, 또 MT차이면, 운전 로봇(13)에 의한 시프트 레버 위치 정보로부터 취득한다.

엔진 회전수나 스로틀 개도에 대해서는, 예를 들면, 차량의 ECU로부터 CAN을 통하거나, 기존의 센서(전압, 진동, 인코더 등) 등으로 취득한다.

이와 같이 하여, 상기 작용 조건 산출부(43)는 당해 운전 알고리즘으로의 엔진 EG에 주어지는 작용 조건을 산출한다.

추가로 이 작용 조건 산출부(43)는, 상기 작용 조건을 파라미터로 하여, 엔진 EG의 가상적인 모델(이른바 가상 엔진)을 생성하여, 상기 차량 모델 격납부 D에 격납한다.

엔진 EG의 모델이란, 주로, 스로틀 개도, 엔진 회전수, 출력 토크의 3개의 파라미터의 관계를 나타내는 수식 내지 맵으로 나타내지는 것이다. 이 초기치는, 상기 차량 모델 격납부 D에 초기 차량 정보로서 미리 격납되어 있는 바, 이 작용 조건 산출부(43)는, 예를 들면 그 수식의 계수나 맵의 수치를, 실제의 섀시 다이너모미터(11)에서의 운전 시험으로 얻어진 작용 조건(스로틀 개도, 출력 토크, 엔진 회전수)에 합치시킬 수 있도록 식별하여, 그 식별한 수식 또는 맵을 부품 모델의 하나인 엔진 모델로서, 상기 차량 모델 격납부 D에 격납한다. 또한 작용 조건으로서, 그 외에 흡배(吸排) 기압이나 엔진 오일 온도 등을 포함하여, 보다 고정밀한 엔진 모델을 생성해도 상관없다.

또, 예를 들면, 트랜스미션 TM에 대한 작용 조건은, 그 입출력축의 부하, 회전수, 손실 토크, 변속비, 변속 타이밍, 온도 등이지만, 작용 조건 산출부(43)는 이것들을 섀시 다이나모에서의 운전 시험 중에 계측, 산출하는 등하여 취득함과 아울러, 그 결과와 합치하도록, 초기 차량 정보에 있어서 미리 정해진 수식의 계수 또는 맵의 수치를 식별하여, 부품 모델의 하나인 트랜스미션 모델을 생성한다.

동일한 절차에 의해서, 상기 작용 조건 산출부(43)는, 파워 트레인, 차바퀴, 브레이크 등, 그 외의 차량 V의 주행에 관련되는 각 부품의 작용 조건을 산출해 각 부품 모델을 생성하여, 상기 차량 모델 격납부 D에 격납한다. 또한 차량 부품에는, 기계 부품뿐만 아니라 전기 부품, 즉, ECU, TCU, BCU 등도 포함된다.

이에 더하여, 이 실시 형태에서는, 작용 조건 산출부(43)가, 운전 로봇(13)의 가상적인 모델(이하, 액추에이터 모델이라고도 함. )도 생성하도록 되어 있다.

상술한 것처럼, 운전 로봇에 작용하는 작용 조건은, 로봇 제어부(14)가 출력하는 로봇 지령 신호의 값, 즉, 액셀 개도, 브레이크 밟음 정도, 클러치 밟음 정도, 시프트 레버 위치의 지령치이다. 운전 로봇(13)은, 이 로봇 지령 신호를 수신하여 각 개별 액추에이터를 동작시키는 것이지만, 응답 지연이나 응답 없음, 오차 때문에, 로봇 지령 신호의 값과 실제의 개별 액추에이터에 의한 조작치의 사이에는, 편차가 생긴다. 작용 조건 산출부(43)는 그 조작치를 센서나 ECU 등으로부터 취득하고, 상기 편차를 계측함으로써 운전 로봇(13)의 동작 특성을 시뮬레이션하기 위한 액추에이터 모델을 식별하여, 메모리의 소정 영역에 설정된 액추에이터 모델 격납부 D1에 격납한다.

다음으로 차량 부품 시험 장치(20)에 대해서, 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.

이 차량 부품 시험 장치(20)는, 차량 V를 구성하는 부품에 접속된 부품 시험용 디바이스(21)와, 당해 부품이 차량 V에 탑재되었을 경우와 같은 조건으로 시험할 수 있도록 하기 위해서, 상기 부품 시험 디바이스(21)의 동작을 제어하는 부품 시험 디바이스 제어부(22)와, 상기 운전 로봇(13) 및 차량 V의 동작을 컴퓨터상에서 가상적으로 모의하는 액추에이터 시뮬레이터(23) 및 차량 시뮬레이터(24)를 구비한 것이다.

또한, 이 실시 형태에서는, 이들 부품 시험 디바이스 제어부(22), 액추에이터 시뮬레이터(23) 및 차량 시뮬레이터(24)로서의 기능을, 상기 관리 장치(15)가 발휘하도록 구성되어 있지만, 이것을 상기 관리 장치와는 다른 컴퓨터 장치로 구성해도 상관없다.

또, 이 차량 부품 시험 장치(20)는, 그 외에, 주행 패턴 접수부(41), 로봇 제어부(14) 및 차량 모델 격납부 D를, 완성 차량 시험 장치(10)와 공유하고 있다. 또한 부품이란, 단품의 것으로 한정하지 않고, 복수 종류가 연결된 집합체도 포함한다.

이 실시 형태에서는, 예를 들면, 엔진 EG, 트랜스미션 TM, 파워 트레인 PT 등의 부품을 시험할 수 있도록, 각각에 대응하는 다른 종류의 부품 시험 디바이스(21)를 마련하고 있다.

예를 들면, 엔진 시험을 위한 엔진 시험용 디바이스(21a)는, 엔진 EG의 출력축에 접속된 EG 다이너모미터(211a)와, 엔진 EG의 스로틀 밸브 SV를 움직이는 스로틀 밸브 액추에이터(212a)를 가지는 것으로, 스로틀 밸브 SV를 움직여 엔진 EG를 동작시키면서, 엔진 EG의 출력축에 모의 부하를 주어, 그 엔진 EG의 단품에서의 성능 등을 시험할 수 있도록 하고 있다.

트랜스미션 시험을 위한 트랜스미션 시험용 디바이스(21b)는, 트랜스미션 TM의 입력축 및 출력축에 각각 접속된 TM 다이너모미터(211b, 212b)와, 트랜스미션 TM의 기어 체인지 레버를 움직이는 기어 조작 액추에이터(213b)를 가지는 것으로, 기어비를 바꾸면서 트랜스미션 TM의 입출력축에 모의 부하를 주어, 그 트랜스미션 TM의 단품에서의 성능 등을 시험할 수 있도록 하고 있다.

파워 트레인 시험을 위한 파워 트레인 시험용 디바이스(21c)는, 파워 트레인 PT의 입력축(트랜스미션 TM에 접속되는 축)에 접속된 PT 다이너모미터(212c)와, 출력축(차바퀴에 접속되는 축)에 각각 접속된 복수의 PT 다이너모미터(211c)를 구비하는 것으로, 파워 트레인 PT의 입출력축에 모의 부하를 주어, 그 파워 트레인 PT단품에서의 성능 등을 시험할 수 있도록 하고 있다.

액추에이터 시뮬레이터(23)는, 운전 로봇(13)과 마찬가지의 입력 신호, 즉 로봇 지령 신호를 상기 로봇 제어부(14)로부터 접수하고, 운전 로봇(13)의 동작을 전기 신호의 값으로 치환한 모의 동작 신호를, 상기 액추에이터 모델을 참조해 생성하여, 출력하는 것이다. 예를 들면 액셀 개도와 관련되는 지령 신호를 접수하면, 운전 로봇(13)이 가지는 응답 지연이나 오차 등을 모의하여, 액셀 액추에이터의 동작량에 대응하는 값을 가진 모의 동작 신호를 출력한다. 이 모의 동작 신호로서는, 소프트 내부 사이에서의 통신을 이용하는 경우도 있다.

차량 시뮬레이터(24)는, 상기 액추에이터 시뮬레이터(23)로부터의 모의 동작 신호를 접수하고, 상기 부품 모델을 참조하여, 그 모의 동작 신호에 따른 차량 V의 동작을 시뮬레이션함과 아울러, 서로 연결된 차량 각 부품에 작용하는 작용 조건을 산출하는 것이다.

부품 시험 디바이스 제어부(22)는, 상기 차량 시뮬레이터(24)로부터, 시험 대상이 되는 부품에 작용하는 작용 조건을 접수하고, 그 작용 조건과 마찬가지의 작용 조건이 당해 부품에 주어지도록, 대응하는 부품 시험 디바이스(21)에 제어 신호를 출력하도록 구성한 것이다.

이상에 설명한 이 차량 부품 시험 장치(20)의 동작은 이하와 같다.

예를 들면, 유저가, 섀시 다이너모미터(11)에서의 완성 차량 V의 운전 시험과 마찬가지로 주행 패턴을 입력하면, 로봇 제어부(14)가, 그 주행 패턴을 실현할 수 있도록 로봇 지령 신호를 출력한다. 또한 이 실시 형태에서의 로봇 제어부(14)는, 이 로봇 지령 신호를, 섀시 다이너모미터(11)에서의 시험과 마찬가지로, 초기 차량 정보에 기초한 피드 포워드적으로 설정 방법에 더하여, 완성 차량으로부터의 정보 대신에 차량 시뮬레이터(24)의 동작 정보를 취득하여, 피드백 제어적인 설정 방법을 가미하여 생성하고 있다.

다음으로, 이 로봇 지령 신호를 액추에이터 시뮬레이터(23)가 접수하고, 상술한 것처럼 액추에이터 모델을 참조하여, 모의 동작 신호를 출력한다.

그리고 이 모의 동작 신호에 기초하여, 차량 시뮬레이터(24)가 그 모의 동작 신호에 따른 차량 V의 동작을 시뮬레이션함과 아울러, 차량 각 부품에 작용하는 작용 조건을 산출한다.

마지막으로, 부품 시험 디바이스 제어부(22)가 이 작용 조건을 접수하여, 그 작용 조건과 마찬가지의 작용 조건이 당해 부품에 주어지도록, 대응하는 부품 시험 디바이스(21)에 제어 신호를 출력한다.

예를 들면, 상기 부품 시험 디바이스 제어부(22)는, 엔진 시험용 디바이스(21a)에 대해, 상기 작용 조건에 정해진 부하치를 나타내는 지령 신호를 EG 다이너모미터(211a)에 송출하는 한편으로, 동작용 조건에 정해진 스로틀 개도를 나타내는 지령 신호를 스로틀 밸브 액추에이터(212a)에 송출한다.

또, 그 부품 시험 디바이스 제어부(22)는, 트랜스미션 시험용 디바이스(21b)에 대해서 상기 작용 조건에 정해진 부하나 회전수가 트랜스미션 TM에 주어지도록, TM 다이너모미터(211b, 212b)에 부하치, 회전수를 나타내는 지령 신호를 송출하는 한편으로, 동작용 조건에 정해진 기어 체인지 레버의 위치, 타이밍을 나타내는 지령 신호를 기어 조작 액추에이터(213b)에 송출한다.

또, 상기 제어부 본체는, 파워 트레인 시험용 디바이스(21c)에 대해서 상기 작용 조건에 정해진 부하나 회전수가 파워 트레인 PT에 주어지도록, 각 PT 다이너모미터(211c, 212c)에, 부하치나 회전수를 나타내는 지령 신호를 송출한다.

그러나 이와 같이 구성된 본 실시 형태에 따른 차량 시험 시스템(100)에 의하면, 완성 차량 V의 운전 시험에서 실제로 측정하고, 산출한 작용 조건에 기초하여, 차량 모델(부품 모델) 및 액추에이터 모델을 생성함과 아울러, 부품 시험에 있어서는, 그들 모델을 참조한 액추에이터 시뮬레이터(23) 및 차량 시뮬레이터(24)의 가상 동작에 기초하여, 부품에 대한 부하 등의 작용 조건이 정해지므로, 당해 작용 조건을 완성 차량 시험에서의 그것과 매우 가까운 것으로 할 수 있다. 특히 주행 패턴이 같으면, 이 효과는 특히 현저해진다.

이것에 의해, 운전 알고리즘이 같은 경우, 완성 차량 V에서의 시험과 동등한 조건으로 차량 각 부품의 시험을 행할 수 있게 되어, 차량 각 부품의 개발 효율의 향상이나, 차량 각 부품의 결함 해결 시정의 신속화 등을 촉진할 수 있게 된다.

추가로, 오퍼레이터는 부품 시험에 있어서도, 상기 완성 차량 시험에서 입력한 같은 형식의 데이터(예를 들면 상기 실시 형태에서는, 같은 형식의 주행 패턴)를 공통으로 주는 것만으로, 이후에 로봇 제어부에 의한 운전 로봇(13)의 시뮬레이트 동작이나, 다이너모 제어부에 의한 부품으로의 의사 부하의 발생 등에 관련되는 마찬가지의 운전 알고리즘이 실현되므로, 데이터 입력 등에 관련되는 유저 조작을 공통화할 수 있어, 조작성이 매우 뛰어난 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 액추에이터 모델이나 액추에이터 시뮬레이터를 반드시 사용할 필요는 없고, 액추에이터의 실제 기기를 이용해도 상관없다. 예를 들면 트랜스미션의 단품 시험에 있어서, 시프트 레버로부터 변속 액추에이터까지를 차량에 원래 부수하는 기구를 이용하여, 이 시프트 레버를 운전 로봇의 시프트 레버 조작 액추에이터로 조작하도록 해도 좋다.

또, 예를 들면, 관리 장치의 각 기능을 물리적으로 다른 컴퓨터에 담당하게 해도 좋다. 이 경우, 작용 조건을 나타내는 작용 조건 데이터를 통신에 의해서 송신하거나, USB 메모리 등의 기록 매체를 통해서 수수(授受)하여, 그 외의 각 기능과 통신함으로써 관리 장치를 구성해도 좋다.

이것에 의해, 완성 차량의 시험과 차량 각 부품의 시험을 다른 장소에서 행하는 경우에 있어서도, 완성 차량 V와 차량 각 부품을 매우 가까운 조건으로 시험하는 것이 가능하게 된다.

또, 반드시 완성 차량에 의한 운전 시험을 기준으로 할 필요는 없고, 차량의 일부, 예를 들면, 엔진과 트랜스미션의 연결체를 운전 시험의 기준으로 해도 좋다. 그 경우, 그 부품인 엔진이나 트랜스미션, 혹은 그 구성 부품 등이 부품 시험 대상이 된다.

시험 대상이 되는 부품으로서는, 그 외에 브레이크나, ECU, TCU, BCU 등을 들 수 있고, 부품 단체뿐만 아니라, 복수의 부품의 집합체, 예를 들면, 엔진을 제외한 타 부품 모두를 시험 대상으로 해도 좋다.

또, 본 발명에 의하면, 차량의 각 부품 모델이 식별되어 있으므로, 그들 부품 중 일부의 부품을 종류가 서로 다른 타 부품으로 치환했을 때, 소정의 운전 알고리즘으로 운전했을 경우의 당해 타 부품에 작용하는 작용 조건을 산출할 수 있다. 이것에 의해서, 예를 들면, 새롭게 개발한 파워 트레인을, 타 부품을 바꾸는 일 없이, 종래의 파워 트레인에 바꾸어 놓는 경우에 그 신규 파워 트레인의 단품 시험에 있어서, 이것을 차량에 탑재하여 완성 차량 시험을 했을 경우에 대한 가상적인 결과를 얻을 수 있다. 이때, 오퍼레이터는 관리 장치에 대해서 상기 실시 형태와 마찬가지로, 같은 형식의 데이터를 주는 것만으로, 마찬가지의 운전 알고리즘이 실현되도록 해 두면 더욱 좋다.

완성 차량 시험 장치에 있어서 이용한 운전 로봇은, 반드시 필요한 것은 아니고, 예를 들면, 차량에 스로틀 밸브나 브레이크를 조작하는 액추에이터가 마련되어 있는 경우이면, 관리 장치로부터 차량의 ECU나 TCU에 신호를 출력하고, 상기 액추에이터를 조작하도록 해도 좋다.

작용 조건 산출부 등에서 구한, 초기 차량 모델, 액추에이터 모델, 부품 모델, 주행 패턴 등을 서버 시스템에서 관리함으로써, 종류가 다른 복수의 시험 장치(다른 시스템 구성의 시험 장치)에서도, 쉽게 데이터를 공통으로 이용할 수 있다.

그 외, 본 발명은 상기 각 실시 형태로 한정되지 않는다. 그 각 부분 구성을 조합하는 등, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능하다.

100: 차량 시험 시스템
10: 완성 차량 시험 장치
11: 섀시 다이너모미터
12: 섀시 다이나모 제어부
13: 운전 로봇
14: 로봇 제어부
15: 관리 장치
20: 차량 부품 시험 장치
21(21a, 21b, 21c): 부품 시험 디바이스
22: 부품 시험 디바이스 제어부
23: 액추에이터 시뮬레이터
24: 차량 시뮬레이터
41: 주행 패턴 접수부
43: 작용 조건 산출부

Claims (9)

1. 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어하는 액추에이터 제어부와,
   상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부와,
   상기 부품을 시험할 때, 당해 부품에 접속되는 부품 시험 디바이스와,
   상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건이, 상기 부품에 주어지도록, 상기 부품 시험 디바이스를 동작시키는 부품 시험 디바이스 제어부를 구비하는 것임을 특징으로 하는 차량 시험 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 액추에이터의 동작 특성에 관한 정보를 기억하고 있는 액추에이터 모델과,
   상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건에 기초하여 식별(同定, identify)된 상기 부품의 동작 특성에 관한 정보를 기억하고 있는 부품 모델과,
   상기 액추에이터 제어부로부터 출력된 지령 신호를 수신하여 이것을 상기 액추에이터 모델에 적용시켜, 액추에이터의 동작에 대응하는 모의 동작 신호를 출력하는 액추에이터 시뮬레이터와,
   상기 액추에이터 시뮬레이터로부터 출력된 모의 동작 신호를 수신하여 상기 부품 모델에 적용시켜, 그 부품에 작용하는 모의 작용 조건을 출력하는 차량 시뮬레이터를 추가로 구비하고,
   상기 부품 시험 디바이스 제어부가, 상기 모의 작용 조건을 상기 부품에 줄 수 있도록 상기 부품 시험 디바이스를 동작시키는 것임을 특징으로 하는 차량 시험 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 작용 조건 산출부가, 상기 운전 알고리즘으로의 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 액추에이터 제어부로부터 액추에이터에 주어지는 작용 조건인 지령 신호의 값과, 그것에 따른 액추에이터의 동작 계측치에 기초하여, 액추에이터의 동작 특성을 식별하여, 이것을 상기 액추에이터 모델에 격납하는 것임을 특징으로 하는 차량 시험 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 액추에이터가, 섀시 다이너모미터상에서 차량을 상기 운전 알고리즘으로 운전하는 것임을 특징으로 하는 차량 시험 시스템.
5. 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어하는 액추에이터 제어부와, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부를 구비한 차량 시험 장치와 함께 이용되는 것으로서,
   상기 부품에 접속되는 부품 시험 디바이스와,
   상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건이, 상기 부품에 주어지도록, 상기 부품 시험 디바이스를 동작시키는 부품 시험 디바이스 제어부를 구비하는 것임을 특징으로 하는 차량 부품 시험 장치.
6. 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어하는 액추에이터 제어부와,
   상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 각 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하는 작용 조건 산출부와,
   상기 작용 조건 산출부가 산출한 작용 조건에 기초하여 식별된 상기 각 부품의 동작 특성에 관한 정보를 격납하고 있는 차량 모델과,
   상기 각 부품 중 일부를 타 부품으로 치환했을 때, 그 타 부품에 작용하는 작용 조건을 차량 모델에 기초하여 산출하는 차량 시뮬레이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시험 시스템.
7. 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어함과 아울러, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 소정 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하고,
   상기 소정 부품을 시험할 때, 그 소정 부품에 접속되는 부품 시험 디바이스를 제어하여, 상기 산출한 작용 조건을 상기 소정 부품에 주는 것을 특징으로 하는 차량 시험 방법.
8. 차량 또는 그 일부를 소정의 운전 알고리즘으로 운전할 수 있도록, 당해 차량 또는 그 일부를 동작시키는 액추에이터를 제어함과 아울러, 상기 액추에이터에 의한 운전에 있어서, 상기 차량 또는 그 일부를 구성하는 각 부품에 주어지는 작용 조건을 산출하고,
   상기 작용 조건에 기초하여 식별된 상기 각 부품의 동작 특성에 관한 정보를 메모리의 소정 영역에 설정된 차량 모델에 격납하고,
   상기 각 부품 중 일부를 타 부품으로 치환했을 때, 그 타 부품에 작용하는 작용 조건을 상기 차량 모델에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 시험 방법.
9. 차량 또는 차량 모델과, 차량의 부품 또는 부품 모델을 공통의 운전 알고리즘으로 운전 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 차량 시험 시스템.

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