테스트 및 측정

Hardware-in-the-Loop (HiL) 테스트 시스템은 ECU 개발의 초기 단계 동안에 품질보증에 대한 필수적인 기여를 포함하고 있습니다. ''운전자-차량-환경''(DVE)로 알려진 모델 컴퍼넌트를 시뮬레이션 함으로써, 이 시스템들은 연구소에서 ECU의 기능 테스트 또는 진단 활동을 원활하게 해줍니다. 이는, 운전자와 차량에 전혀 해가 없이 자동화를 통한 포괄적인 테스트의 추가적인 이점과 더불어, 가상적인 모든 주행상황의 재현가능하고 포괄적인 테스트를 실행하는 것을 가능하게 만듭니다.

이타스 LABCAR는 전체 V 사이클을 커버하는 표준화된 이타스 툴 제품군중 하나입니다. 따라서, 테스트는 주어진 모델에서 실행될 수 있으며 (Model-in-the-Loop, MiL), 기존의 소프트웨어에서 (Software-in-the-Loop, SiL) 그리고 연결된 물리적 ECU에서 ECU에서 (Hardware-in-the-Loop, HiL) 실행될 수 있으며, 또는 ECU 보드 상에서 데이터의 조정에 영향을 미치는 추가적인 측정 및 캘리브레이션 (M&C) 단계를 포함할 수도 있습니다.

수 년 동안, LABCAR는 다음과 같은 수 많은 생산 프로젝트에서 제어 및 진단 기능을 통합하고 테스트하는데 성공적으로 사용되어 왔습니다:

  • 엔진관리
  • 변속기 관리
  • 잠김 방지 브레이크 시스템 (ABS)
  • 전자식 안정화 프로그램 (ESP)
  • 전자-유압제어 브레이크 시스템 (EHB)
  • 지능형 자동주행 시스템 (ACC)
  • 능동형 전륜 조향장치
  • 좌석 및 창문 조절장치

    성공 스토리: LABCAR HiL 테스트 시스템

    • LABCAR-RTPC: 한 걸음 앞선 10년
      2004년 1월 이타스가 버전 1.0 LABCAR-RTPC를 소개했을 때, 많은 시장 관찰자들은 믿지 못해 눈을 비볐습니다. 표준PC를 HiL테스팅을 위한 고성능 시뮬레이션 타겟으로 바꾼 소프트웨어는 그야말로 상상도 할 수 없었습니다. 그 금기를 깬 이후로 확고히 자리잡고 있습니다. – 개방형 PC기반 아키텍처는 테스트 및 시뮬레이션 시스템이 PC프로세서 기술의 급속한 발전속도를 최대한 활용할 수 있도록 보장합니다.
    • 지능적인 테스트 보조
      보쉬 가솔린 시스템의 테스트 드라이버들은 음성 보조 시스템으로부터 테스트에 대한 지시를 받아 운전에만 집중할 수 있습니다. 이 전자 보조 시스템은 또한 모든 주요 데이터와 목표치 대비 편차를 기록합니다. 테스트 케이스들은 LABCAR-AUTOMATION으로 컴파일되어, HiL시스템에도 이용될 수 있습니다. 이는 여러 번 반복해야 하는 테스트에 대한 상당한 시간을 절약해주는 동시에 테스트 차량들을 더욱 효과적으로 이용할 수 있도록 해줍니다.
    • LABCAR 시스템은 캘리브레이션 작업에도 이용됩니다
      보쉬 DGS의 표준 개발 툴로써, 소프트웨어 검증 시험 뿐만 아니라 캘리브레이션 작업에도 이용됩니다. 또한 LABCAR 시스템에는 실차 시험을 바탕으로 한 파라미터를 통해 정확도가 향상된 모델이 적용됩니다. 이 “가상 테스트 차량” 은 테스트 벤치의 상당 부분을 HiL 시뮬레이터로 대체시킵니다. LABCAR는 초기 캘리브레이션을 수행하는 데에 이용되며, 각종 연관 기능 및 악조건 하에서의 테스트 시나리오들이 개발 초기 단계에서 수행 됩니다. 결과적으로, 테스트 벤치나 실차에서의 테스트가 생략되거나 더욱 효과적으로 이용될 수 있습니다.
    • HiL 테스팅에서의 드라이빙 다이나믹스
      CarMaker®와 이타스 LABCAR 시스템의 연동은,가파른 경사로나 빙판도로와 같은 극한 조건에 관련된 높은 수준의 차량 자세 제어 기능과 리얼타임 드라이빙 거동특성을 결합한 테스트를 가능하게 합니다.
    • 개방성을 바탕으로 한 시너지 창출
      진정한 팀워크는 각 개인의 성과의 합보다 훨씬 큰 성과를 달성합니다. 또한 이 사실은 종종 개발 툴에도 적용이 됩니다. 이타스가 일본 고객을 위해 PreScan, CarSim, MATLAB®/Simulink® 그리고 LABCAR-RTPC를 연동 시킨 것은 이와 관련된 아주 좋은 사례입니다. 이타스 LABCAR의 개방형 구조는, 전문적 사용 목적, 높은 정확성, 그리고 뚜렷한 유연성을 보장하는 강력한 리얼타임 테스팅 시스템을 구현할 수 있도록 합니다.
    • 실제 내연기관 엔진을 이용한 버츄얼 하이브리드 컴포넌트
      많은 자동차 제조사들이 배출가스와 연료 소비를 줄이기 위해 하이브리드 파워트레인을 도입하고 있습니다. 그 과정에서 중요하게 고려되어야 할 사항은 내연기관 엔진과 전기모터 사이의 상호작용에 대한 적절한 운용전략을 선택하는 일입니다. 비엔나 공대는 실제 내연기관 엔진을 이타스 LABCAR 환경의 버츄얼 하이브리드 컴포넌트와 조합하여 Closed-loop feedback loop을 구현하였습니다. 이는 특히 높은 정확성과 함께 다양한 운용전략 파라미터들의 영향을 검증할 수 있도록 합니다.
    • 24시간 내내 이루어지는 고전압 테스트 시뮬레이션
      675 볼트 이상의 고전압 전기 구동 장치는 테스트 장비에 대해 특별한 도전을 제기합니다. AVL Software und Functions GmbH는 내연 기관, 변속기, 자동차 ECU, 배터리 그리고 전기 모터를 위해 독자적으로 사실적인 모델들을 개발했습니다. 그 후 실제 전압 이용없이 고전압 배터리 조종장치의 시그널 레벨 테스트를 수행할 수 있도록 모델들을 LABCAR Multicore HiL 시스템과 연동하였습니다. 이는 엔지니어들이 랩에서 안전하게 배터리 제어 시스템을 개발하고 거의 모든 기능을 테스트 할 수 있다는 것을 뜻합니다. 그리고 연중무휴로 자동화 테스트를 운영할 수 있습니다.
    • 안전한 이륜차 테스트
      점점 더 많은 오토바이들이 최소한 잠김 방지 브레이크 장치(ABS)를 갖추고 있습니다. 이러한 안전 시스템이 제공하는 이점들은 특히 이륜차에게 상당히 큽니다. 그러나 실제 현실 조건 하에 테스트를 시행하는 것은 많은 돈과 시간을 소비하며, 때로는 심지어 불가능한 일입니다- 왜냐하면 모든 운용 오류 혹은 정확하지 않은 캘리브레이션은 가장 숙력된 테스트 운전자들 조차 넘어지도록 만들 수 있기 때문입니다. 이타스 LABCAR HiL 솔루션은 하드웨어 시그널로 입력 신호를 모사하여 ECU를 테스트 합니다. IPG MotorcycleMaker®(이륜차 시뮬레이션 환경)와의 결합은, 개발자들이 살얼음판 또는 고속에서의 급제동과 같은 거의 모든 가능한 환경과 시나리오를 안전하게 검증할 수 있도록 합니다.
    • 대형 상용차 테스트
      미국의 대형 상용차 제조사인 Navistar는 테스트 벤치와 테스트 차량들을 시험하고 승인하는 데에 드는 높은 비용을 줄여야 했습니다. Navistar와 함께 이타스는 LABCAR-AUTOMATION 을 기본으로 이용하는 자동화 회기 시험을 설계 및 관리하기 위한 HiL기반 테스트 프레임워크를 개발했습니다. 이 프레임워크는 또한 model-in-the-loop 과 software-in-the-loop 시뮬레이션에 이용될 것입니다. 실차 테스트에 앞서 소프트웨어 커버리지와 기능 검증 테스트를 향상 시킬 수 있다는 것이 이점입니다. 자동 회귀 테스트는 뿐만 아니라 특정 소프트웨어 테스트의 사이클 타임을 10배로 단축시킵니다.
    • 버츄얼 굴착기 테스트
      다양한 off-road 차량 모델들은 모든 종류의 환경적 조건 하에 이용됩니다. 차량의 사이즈로 인해 저온 챔버 내에서의 실차 테스트 수행이 불가능한 경우가 많습니다. 다년간, 엔진 개발자AVL은 양산 차량의 캘리브레이션을 업무를 수행하는데 있어 HiL 응용 시스템을 효율적으로 이용하고 있습니다. 오늘날, AVL의 Model-Based Engine Optimization (MoBEO) 덕분에, 최종 양산데이터를 이용한 랩에서의 캘리브래이션 수행마저 가능해졌습니다. 이 “가상 시리즈 캘리브레이션”은 시간과 비용을 절약해주는 동시에 또한 가능한 모든 환경적 조건들에 대한 시뮬레이션을 이용함으로써 캘리브레이션의 품질을 향상시킵니다.
    • 선박용 디젤엔진을 위한 속도 제어 장치
      선박용 디젤엔진의 설계에 있어서, 연료소비 절감과 배기가스 저감의 중요성이 날로 증가하고 있습니다. 중국의 Wuhan University of Technology 연구 팀은 선박용 디젤엔진을 위한속도 전자 제어장치 개발 과정에서 이타스 툴을 이용합니다. 이타스 LABCAR는 연구 팀이속도 전자제어장치를 위한 제어 전략을 연구하고 액츄에이터 컴포넌트를 테스트 할 때 활용됩니다.
    • 이타스 LABCAR를 이용한 비주얼 테스트
      광학디스플레이장치로 최첨단 임베디드 ECU를 테스트하는 것은 어렵고 시간이 많이 소요되는 작업입니다. 게이지바늘의 각속도와 같은 몇몇 시각적 피드백들은 육안을 통해서는 객관적으로 측정될 수 없습니다. 세탁기의 남은 시간 표시와 같은 다른 기능들은 수동으로 테스트하기에는 지나치게 많은 시간이 소요됩니다. 이타스는, 시각적 피드백 포착을 위한 카메라 시스템을 이타스 LABCAR HiL 시스템 및 LABCAR-AUTOMATION 소프트웨어와 연동시키는 컴팩트 리얼타임 머신 비전 시스템을 공급합니다. 이것은 1/1000초의 정확도로 I/O 신호로 캡쳐하는 이미지를 동기화할 수 있을 뿐만 아니라 밤새 또는 주말동안 운영할 수 있는 완전 자동 테스트 스크립트를 실행 가능하게 만듭니다.

    …앞으로도 이타스 LABCAR의 성공 스토리는 계속됩니다!