ECU 소프트웨어를 통한 발견의 여정

최근 몇 년간 ECU 소프트웨어의 규모와 복잡성이 증가함에 따라, ECU 소프트웨어 내 신호 흐름과 의존성을 이해하는 작업은 점점 더 어렵고 시간이 많이 소요되는 과제가 되었습니다. ECU 캘리브레이션 분야에서 많은 자동차 제조사는 ECU 소프트웨어 작동 방식을 더 빠르고 효과적으로 이해할 수 있도록 지원하는 대화형 문서 도구인 이타스 EHANDBOOK을 활용하고 있습니다. 이 글에서는 아우디의 두 사용자 크리스토프 포크(Christophe Fauqueux)와 패트릭 노헤(Patrick Nohe), 그리고 이타스 전문가 크리스토프 니슬레(Christoph Nissle)가 EHANDBOOK을 활용해 일상 업무 효율을 높이는 방법을 설명합니다.

최근 몇 년간 파워트레인 ECU 소프트웨어의 규모와 복잡성이 꾸준히 증가해 왔습니다. 이러한 추세는 ECU 기능의 증가뿐만 아니라 ECU 연결성 및 전기화·하이브리드화의 확산에 의해 주도되고 있습니다. 또한 다양한 차량 모델과 변종으로 인해 캘리브레이션에 필요한 시간과 노력이 지속적으로 증가하고 있습니다. 다양한 사용 사례가 존재하며, 각각은 ECU 소프트웨어 작동 방식에 대한 상세한 지식을 요구하므로 적절한 문서화가 필요합니다. 이를 위해 필요한 지식은 기능 및 소프트웨어 개발 부서에서 제공합니다. 아우디는 자체 개발한 ECU 소프트웨어에 대한 문서화 외에도 구매한 소프트웨어 구성 요소에 대한 대응 문서화를 요구하며, 이는 각 공급업체가 개별적으로 제공해야 합니다.

시간이 지남에 따라 PDF 문서는 자동차 업계에서 ECU 소프트웨어 문서의 사실상 표준 형식으로 확고히 자리 잡았습니다. 그러나 문서량이 지속적으로 증가함에 따라 이 파일 형식은 점점 관리하기 어려워졌습니다. 가장 큰 과제 중 하나는 여러 PDF 파일을 동시에 다루는 일인데, 특히 각 문서의 내용이 방대하고 파일당 수천 페이지에 달하는 경우가 많기 때문입니다.

추가적인 어려움은 개별 PDF 문서 간 상호 연결이 부재하여 전체적인 탐색이 더 복잡해진다는 점입니다. 가장 중요한 콘텐츠인 ASCET 또는 Simulink® 모델의 스크린샷 형태로 구현된 ECU 소프트웨어의 그래픽 표현이 A4 용지 크기의 여러 별도 페이지에 분산되어 있습니다. 이로 인해 신호 경로를 추적하는 작업이 어렵고 시간이 많이 소요되며, 사용자는 끊임없이 한 페이지에서 다음 페이지로 스크롤해야 합니다.

이타스의 EHANDBOOK 솔루션은 ECU 문서화에 대한 새로운 접근 방식을 제공합니다(그림 1). 많은 사용자들이 EHANDBOOK의 장점과 잠재력을 빠르게 인식했습니다: 모든 ECU 소프트웨어 기능을 대화형 모델 형태로 통합 그래픽 시각화하여 사용자가 의존성을 훨씬 빠르게 이해하고 신호 경로를 추적하는 작업을 단순화합니다. 이타스의 측정 및 캘리브레이션 도구인 INCA 및 MDA 8과의 원활한 상호 운용성 덕분에 EHANDBOOK은 표준 워크플로우도 지원합니다. 2015년, 아우디는 자사 ECU 소프트웨어에 맞게 EHANDBOOK을 맞춤화했습니다. 이후 이 솔루션은 수많은 캘리브레이션 프로젝트에 활용되며 표준 도구로 자리매김했습니다.

오랜 사용자인 아우디 네카르줄름 공장의 크리스토프 포크와 패트릭 노헤는 EHANDBOOK을 일상적으로 활용하는 데 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 이 두 캘리브레이션 전문가는 특히 아우디가 새로운 파워트레인 솔루션을 도입하면서 최근 몇 년간 업무가 점점 더 복잡해지는 것을 목격해 왔습니다. 패트릭 노헤는 지속적으로 등장하는 신규 및 수정된 하이브리드 구동 기능을 다루며 각 신규 개발 사항을 숙지해야 합니다. 크리스토프 포크는 다른 전문가들과 협력하여 연료전지 개발을 담당하고 있습니다. 그들의 목표는 이 기술을 양산 가능한 솔루션으로 발전시키는 것입니다. 이를 위해서는 기술을 완전히 재설계하고 처음부터 교정해야 합니다.

엔지니어들은 측정 신호의 의미와 교정 매개변수 값에 대한 정보를 자주 찾아봐야 합니다. EHANDBOOK의 주요 장점은 관련 정보에 신속하게 접근할 수 있다는 점입니다. INCA 실험을 열어 데이터를 표시해야 하는 일반적인 절차에서 EHANDBOOK은 사용자에게 상당한 시간을 절약해 주어, 평소 소요 시간의 25%만으로 작업을 완료할 수 있게 합니다.

개발 과정에서 ECU 소프트웨어가 정상적으로 작동하지 않는 경우가 빈번합니다. 오류의 원인은 다양하며, 전문가들은 캘리브레이션 중 원인 규명을 시도하는 것 자체가 본질적으로 어려운 작업이라고 주장합니다. 크리스토프 포크는 "매번 미지의 영역에 발을 들여놓는 셈"이라고 말합니다. 이를 해결하기 위해 EHANDBOOK-NAVIGATOR와 MDA 8은 원활한 연동을 위해 특별히 설계되었습니다. 강력한 측정 기술(FETK) 덕분에 엔지니어들은 주행 테스트 중 매우 많은 수의 신호를 측정할 수 있습니다. 측정 데이터 파일이 MDA 8에 로드되면 오류 발생 시점의 타임스탬프가 커서로 강조 표시됩니다. 이 타임스탬프는 EHANDBOOK으로 직접 전송되며 신호 경로상의 측정값에 주석이 달립니다. 오류가 관찰된 신호를 기반으로 소프트웨어가 수행한 계산 및 결정의 전체 체인을 추적할 수 있습니다. 크리스토프 포크는 "계산 간의 상관관계가 즉시 명확해지기 때문에 오랜 시간 검색할 필요가 없습니다"라고 말합니다. 이를 통해 문제 해결에 소요되는 시간을 최대 75%까지 단축할 수 있습니다.

다양한 내부 개발 부서와 외부 공급업체에서 비롯된 기능들을 보정해야 하는 경우가 매우 흔합니다. 이러한 경우 각 기능에 해당하는 문서가 별도로 제공됩니다. 아우디 전문가들은 "여러 PDF 문서에서 전체적인 맥락을 파악하려는 시도는 매우 힘든 작업입니다. 바로 여기서 EHANDBOOK의 여러 EHANDBOOK 파일을 불러와 통합하는 기능이 유용하게 활용될 수 있습니다"라고 말합니다. 이 모든 파일을 하나의 일관된 개요로 연결함으로써 기능 간 의존성을 명확하고 투명하게 표시할 수 있습니다. 이는 프로젝트 단계와 콘텐츠 품질에 따라 20~80%의 시간 절감 효과를 가져옵니다(그림 3).

EHANDBOOK 사용자는 상당한 시간 절감 효과를 누릴 수 있습니다. ECU 소프트웨어에 대한 이해도 향상은 오류를 방지하는 데도 도움이 되어, 이에 상응하는 캘리브레이션 결과 품질 개선으로 이어집니다.

패트릭 노헤와 크리스토프 포쿠에게 EHANDBOOK의 가장 중요한 특징 중 하나는 ECU 소프트웨어를 그래픽 형태로 표현할 수 있는 능력이다. ECU 기능 전반에 걸친 신호 경로의 원활한 표시는 상호 관계를 훨씬 쉽게 이해할 수 있게 한다. EHANDBOOK은 모델 뷰 저장 및 전달과 같은 측면에서 이 영역의 개선 가능성을 더욱 제공한다. 따라서 전문가들은 앞으로도 사용자 연구 및 개념 검증 과정에서 전문 지식과 피드백을 제공하며 EHANDBOOK의 추가 개발을 지원할 것입니다. 아우디는 기존 파워트레인 ECU에 EHANDBOOK을 적용하는 것 외에도 이제 다른 영역에서도 이를 활용하기 시작했습니다. 다른 공급업체들도 점차 EHANDBOOK 컨테이너 파일을 제공하기 시작하고 있습니다.

크리스토프 포크는 아우디 AG에서 캘리브레이션 및 연료전지 기능 개발 분야의 전문가입니다.

패트릭 노헤는 아우디 AG에서 V 디젤 엔진의 주행 행동 보정 분야 전문가입니다.

크리스토프 니슬레는 이타스 GmbH의 수석 제품 매니저입니다. 그는 EHANDBOOK 솔루션을 담당하고 있습니다.