상용차용 ESC 제어로직 검증을 위한 HILS 개발 :The Development of the HILS for Control Logic Validation of Cemmercial Vehicle ESC

나대영

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자료유형: 학위논문

저자정보: 나대영 (한국기술교육대학교, 한국기술교육대학교 일반대학원)

지도교수: 조병권

발행연도: 2021

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이용수15

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2022

상용차용 ESC 제어로직 검증을 위한 HILS 개발

나대영 , 조병관 , 김진용 외 2명 한국자동차공학회논문집 2022.05 학술저널

2021

상용차용 ESC 제어로직 검증을 위한 HILS 개발

나대영 기계공학과 2021.01 학위논문

2020

상용차용 ABS 제어로직 검증을 위한 HILS 개발에 관한 연구

나대영 , 김진용 , 정창현 외 2명 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2020.11 학술대회자료

2019

상용차용 ESC 제어로직 검증을 위한 Compact-HILS 개발에 관한 연구

나대영 , 김진용 , 이두호 외 1명 한국자동차공학회 춘계학술대회 2019.05 학술대회자료

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최근 상용차의 졸음운전, 전방주시 태만 등으로 인한 사고 발생 시 대형 사고로 이어지는 문제점으로 인해 현재 AEB(Autonomous Emergency Braking), ESC(Electronic Stability Control) 등의 안전 시스템 개발이 활발해지고 있다. 상용차의 ESC를 개발하기 위해서는 개발 시스템에 대한 실차 성능 평가와 제어로직 검증이 병행되어야 한다. 특히 상용차는 승용차에 비해 중량이 크고, 화물 적재시 적재 전후의 중량 차이가 크기 때문에 차량 거동에 문제가 생길 경우 대형 사고를 유발할 수 있다. 이로 인해 실차 성능 평가 시 차량 및 시험자의 위험성으로 인해 이를 대체할 수 있는 시스템 및 제어로직 검증을 위한 상용차 공압 브레이크 시험용 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 평가 기술 개발이 필수적이다.
본 연구를 통해 개발한 HILS는 5t급 상용차량의 부품들로 구성되어 있으며, 1m*1m*1m(가로*세로*높이)의 소형으로 제작되어 좁은 공간에 유용하며 이동이 가능하다. HILS 내부에 제어용 ECU를 배치하고, 가상주행환경을 구현하는 PXI(PCI Extensions for Instrumentation)는 NI-Terminal-Block을 통해 HILS 내의 장비들과 연결된다. 차량모델은 27자유도의 TruckSim 모델을 사용하였다. 5t 급 상용차량과 해당 부품들을 사용하여 현가장치 부품시험, 종/횡 방향 특성 시험을 진행 한 후 TruckSim 차량 모델링을 수행하였다. 개발된 차량모델과 실차의 동일한 입력에 대한 동특성 분석을 통해 상관도를 측정하여 정합성을 검증하였다.
본 연구에서 개발된 HILS를 활용하여 향후 공압실 브레이크 시스템 기반의 AEB, ESC 등 상용차용 안전 시스템 개발에 도움이 될 것으로 기대하며, 상용차량으로 인한 대형 사고를 감소시키는데 기여할 것으로 판단된다.

Development of safety systems including Autonomous Emergency Braking (AEB) and Electronic Stability Control (ESC) is getting active recently due to problems leading to big accidents in case of accidents caused by drowsy driving, negligence in keeping eyes forward, etc. while driving a commercial vehicle. Vehicle performance testing for a development system must be run in parallel with its control logic verification in order to develop ESC for commercial vehicle. Commercial vehicle, in particular, are heavier than passenger cars and have a big weight difference before and after its cargo is loaded, which may cause sa big accident in case there''s a problem with their behavior. Because of the risks caused by this, which the test vehicle and its test engineer may encounter when the performance of the actual vehicle is evaluated, it is essential to develop a technology to evaluate Hardware-in-the-Loop simulation (HILS) for testing a pneumatic brake of a commercial vehicle for the purpose of verifying an alternative system and its control logic.
The HILS developed through this study is composed of components for five-ton-class commercial vehicles, and it is useful for a small space and can be moved in there because it is manufactured compactly in a size 1m (width) * 1m (length) * 1m (height). PCI Extensions for Instrumentation (PXI) where an Electronic Control Unit (ECU) for control is placed and which implements a virtual driving environment is connected to the equpment inside the HILS through the NI-Terminal-Block. A TruckSim model with twenty seven degrees of freedom was used as a vehicle model. After tests for suspention system components and for vertical and horizontal characteristics were carried out by using a five-ton-class commercial vehicle and its corresponding components, a vehicle was modeled using TruckSim. Through a dynamic characteristics analysis of the same input to the vehicle model developed and the actual vehicle, the correlation was measured and the integrity was verifed.
It is expexts that using the developed HILS will help to develop a safety system for commercial vehicles, such as AEB, ESC, etc., which are based on the pneumatic brakeing system and judges that the HILS will contribute to the recuction of the big accidents caused by commercial vehicles.

#상용차 #제어로직 #HILS(Hardware in Loop Simulation #가상통합개발환경) #ESC(Electronic Stability Control #전자식 자세제어)

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