혼다의 캘리브레이션 엔지니어들이 목표에 더 빠르게 도달하는 방법

혼다는 전동화를 강력하게 추진하고 있습니다. 하이브리드 및 전기 드라이브의 다양성이 증가함에 따라 복잡성이 커지고 있으며, 이는 ECU 캘리브레이션 작업에 상당한 추가 업무를 야기하고 있습니다. 지금까지 캘리브레이션 전문가들은 ECU 소프트웨어의 수많은 측정 변수, 시그널 흐름, 설정 및 의존성 관계 속에서 길을 찾기 위해 수천 개의 다이어그램을 찾아 헤매야 했습니다. 혼다가 이타스의 EHANDBOOK을 도입한 이후, 이처럼 시간 소모적이고 스트레스를 유발하던 과정에 종지부를 찍을 수 있게 되었습니다. 이 대화형 문서를 통해 전체 개요 뷰와 세부 뷰 간을 빠르고 정확하게 전환할 수 있습니다. 이를 통해 캘리브레이션 및 측정 전문가들은 귀중한 시간을 절약하고 파워트레인 제어 파라미터를 미세 조정하는 데 집중할 수 있게 되었습니다.

ECU 소프트웨어의 캘리브레이션 및 테스트 과정에서 버그가 발생하는 것은 자연스러운 현상입니다. 하지만 테스트를 수행하는 전문가들에게는 이 단계부터 원인 추정을 위한 시행착오가 시작됩니다. 일반적으로 이들은 앞선 단계에서 내부 또는 외부의 기능 및 소프트웨어 개발 팀이 정의한 소프트웨어 사양의 세부 내용까지는 알지 못합니다. 개발 팀으로부터 방대하고 상세한 문서를 제공받기는 하지만, 에러의 근본 원인을 찾기 위해 캘리브레이션 및 테스트 엔지니어는 소프트웨어 사양의 전반적인 개요를 신속하게 파악할 수 있어야 합니다.

소프트웨어 개발자의 관점에서 작성된 문서만으로는 이러한 파악이 쉽지 않습니다. 신호 흐름은 어떻게 연결되는지, 측정된 변수들의 의미는 무엇인지, 파라미터 조정이 어떤 영향을 미치는지, 그리고 어떤 기능적 간섭이 예상되는지 등을 확인해야 하기 때문입니다. 정상적으로 동작하는 소프트웨어에서도 이는 매우 복잡한 작업이며, 버그가 발생했을 때 심각한 시간적 압박 속에서 원인을 파악하는 과정은 많은 시간 소모와 고도의 집중력을 요구하는 까다로운 작업이 됩니다.

ECU 소프트웨어와 사양서의 범위가 급격히 확대됨에 따라, 완성차 업체들은 더 이상 이러한 비효율성을 감당할 여유가 없습니다. 특히 구동 개념(Drive concept)의 다양화, 자율주행 기술의 도입, 그리고 커넥티비티 기술의 확대로 인해 통합 제어 장치의 기능적 범위가 극적으로 넓어지고 있으며, 이는 곧 캘리브레이션의 복잡성을 가중시키는 요인이 되고 있습니다.

혼다 역시 예외는 아닙니다. 혼다는 전동화 전략을 체계적으로 추진하며 최근 몇 년 동안 10여 종 이상의 하이브리드(HEV), 플러그인 하이브리드 (PHEV), 무공해 차량(ZEV)을 개발해 왔습니다. 동시에 독자적인 하이브리드 아키텍처인 "e:HEV"는 3세대에 걸쳐 효율성, 민첩성, 주행 편의성을 극대화하도록 최적화되었습니다. 이러한 개발 과정 속에서 제어 사양과 캘리브레이션에 투입되는 노력은 크게 증가했습니다. 복잡한 하이브리드 제어 전략과 더 높아진 효율 및 품질 요구 사항으로 인해, 새로운 모델 세대가 거듭될수록 ECU 기능의 미세 조정과 테스트는 더욱 까다로워지고 있습니다.

그럼에도 불구하고 현장 담당자들은 각 프로젝트마다 소프트웨어, 기능 및 사양에 대한 전반적인 개요를 신속하게 파악하고 기본 원리를 이해해야 합니다. 이는 변수 입력으로 인해 정확히 어떤 기능이 영향을 받는지, 이 변화가 차량 거동에 어떻게 작용하는지, 그리고 다른 설정들과는 어느 정도의 연관성 및 의존성이 발생하는지에 대한 근본적인 질문에서 시작됩니다. 이러한 흐름을 익히는 것 자체만으로도 많은 시간이 걸리며, 앞서 언급한 것처럼 발생한 오류의 원인을 찾는 추적 작업에는 훨씬 더 많은 시간이 걸립니다. 현장 책임자들은 특히 "디버깅 작업에 엄청난 시간이 소요된다"고 입을 모읍니다.

혼다는 캘리브레이션 전문가들이 해답을 찾는 데 시간을 허비하지 않고 측정 변수와 시그널 흐름의 세부 사항을 더 빠르게 이해할 수 있도록, PDF 문서에서의 수동 검색 방식에서 스마트한 대화형 프로세스로 전환했습니다.

이타스의 EHANDBOOK이 바로 그 핵심 해결책입니다. 기존에 분산되어 있던 문서들을 하나로 병합하여 사용자가 개요 수준과 세부 보기 화면 간을 신속하고 집중적으로 탐색할 수 있도록 지원합니다. EHANDBOOK에서 제공하는 정보는 소프트웨어 문서 자동 생성 과정에서 이미 지능적으로 연결되고 보완되며 인덱싱됩니다.

이 빌드 프로세스는 다양한 소스로부터 기능, 측정값, 특성값에 대한 메타데이터를 수집하여 EHANDBOOK Container 파일 내의 중앙 데이터베이스에 저장합니다. 이 메타데이터 덕분에 텍스트나 모델 상에서 기능 간의 상호 연결성을 시각화하고, 개별 요소에 대한 세부 정보를 즉시 표시할 수 있습니다. EHANDBOOK은 ECU 소프트웨어의 직관적인 그래픽 개요를 통해 명확한 시각적 정보를 빠르게 제공합니다. 또한, 여러 기능 간의 크로스오버 디스플레이와 개별 ECU 기능 화면 간을 빠르게 전환할 수 있어 매우 유용합니다.

EHANDBOOK은 여러 소프트웨어 및 기능 개발 문서를 매끄럽게 병합합니다. 단일 사용자 인터페이스로 병합되므로 사용자가 병렬로 열려 있는 여러 파일 간을 번거롭게 번갈아 이동할 필요가 없습니다. 또한 세부 보기를 호출할 때도 전체적인 레이아웃 구조가 그대로 유지되어 시스템 내에서 길을 잃지 않도록 돕습니다. EHANDBOOK은 해당 Simulink 또는 ASCET 모델의 대화형 모델 형태로 ECU 소프트웨어의 그래픽 그림을 디스플레이할 수 있습니다. 혼다의 전문가들은 화면 스크롤 없이도 모델 내에서 측정 및 애플리케이션 파라미터를 찾고 관련 시그널 흐름을 추적할 수 있습니다. 대화형 모델 안에서 각 ECU 소프트웨어의 모든 기능이 일관된 그래픽으로 표현되므로, 시스템 개요를 놓치지 않으면서도 의존 관계를 훨씬 빠르게 파악하고 세부 정보에 액세스할 수 있습니다.

이러한 시각화 기능은 혼다 팀이 복잡한 자료를 더 쉽게 탐색할 수 있도록 도울 뿐만 아니라, EHANDBOOK을 이타스의 INCA 및 MDA 8과 같은 측정 및 캘리브레이션 도구와 결합하여 사용할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 캘리브레이션 엔지니어는 획득한 정보를 기존 워크플로우에 원활하게 전달할 수 있습니다. 특히 버그의 근본 원인을 분석할 때 이러한 결합 기능은 엄청난 도움이 됩니다. 테스트 주행 중에 측정 도구를 사용하여 방대한 양의 시그널을 수집한 뒤, MDA 8과 EHANDBOOK을 조합하면 잠재적인 에러 원인을 한층 더 신속하게 찾아낼 수 있습니다. 이를 위해 EHANDBOOK은 MDA 8의 측정 데이터를 가져와 시그널 경로 상에 직접 시각화해 줍니다. 이러한 대화형 시스템은 전문가들에게 소프트웨어의 연산 및 의사결정 체인을 체계적으로 분석할 수 있는 확실한 출발점을 제공합니다. 대부분의 경우, 에러의 상관관계와 원인이 빠르게 파악됩니다.

이로 인해 과거 오랜 시간이 걸리던 복잡한 기능의 캘리브레이션 및 디버깅 작업 속도가 크게 단축되었으며, 차량 개발 후기 단계의 빡빡한 일정 속에서 엔지니어들의 업무 부담을 눈에 띄게 줄여 주었습니다. 혼다 담당자들에 따르면 편리한 검색 기능, 다양한 시스템·디스플레이·작업 레벨 간의 간편한 전환, ECU 기능 사양 간의 관계 추적 및 사양 내 캘리브레이션 설정값 확인 프로세스의 단순화 등이 업무 방식에 대단히 긍정적인 영향을 미쳤다고 합니다.

그들은 다음과 같이 결론지었습니다. "실제 차량 테스트 중에 시스템 거동을 확인하고 이해하는 것이 훨씬 쉬워졌기 때문에, EHANDBOOK 도입 전에 비해 분석 및 조사 작업의 효율성이 크게 증가했습니다."

성공적인 도입 경험을 바탕으로, 혼다는 EHANDBOOK의 적용 범위를 넓혀 다른 도메인의 ECU 캘리브레이션에도 사용할 계획을 세우고 있습니다. 이를 위해 초기 EHANDBOOK 컨테이너 파일을 구축하는 과정을 최적화하는 작업을 진행 중입니다. 프로젝트 담당자는 "혼다 고유의 전처리 과정을 자동화하여 준비 시간을 최소화하는 것이 목표이며, 이를 통해 향후 EHANDBOOK의 효율성 이점을 더욱 광범위하게 누릴 수 있게 될 것"이라고 밝혔습니다. 뛰어난 사용성을 자랑하는 이 대화형 매뉴얼은 전동화라는 거대한 도전 과제를 해결하고, 앞으로 더욱 늘어날 ECU 소프트웨어의 테스트 및 캘리브레이션 업무 부하에 완벽히 대응할 수 있는 든든한 조력자 역할을 하고 있습니다.

토모하루 오와키는 일본 이타스의 필드 애플리케이션 엔지니어이자 EHANDBOOK 전문가이며, 일본 혼다 자동차 에너지 시스템 설계 개발 감독 부서의 부수석 엔지니어인 니시오 유이와의 협업을 통해 본 기사를 공동 작성하였습니다.

독일 기술 전문지 'Hanser automotive' (2022년 4월호)에 게재된 원고 번역물입니다.