전기식 파워 조향 제어기 검증을 위한 시뮬레이터의 개발

Abstract

EPS(Electric Power Steering) 시스템은 운전자가 원하는 방향으로 차량을 조향할 때 모터 토크를 이용해 운전자를 보조해 주는 시스템이다. EPS의 제어기는 보조 토크 생성, 시스템 안정성, 진동 저감, 노면 정보의 전달 등 다양한 요소들을 고려하여 설계된다. 새롭게 설계된 제어기는 시뮬레이션을 통해 검증되어야 하는데 소프트웨어를 이용한 시뮬레이션은 시스템의 비선형성 및 불확실성을 정확히 표현할 수 없어 신뢰성이 낮으며, 실제 차량을 이용한 시뮬레이션은 안전, 비용, 시간 등의 문제로 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 개발된 시스템이 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 시스템이다. 신뢰성이 높은 HILS 시스템을 개발하기 위해서는 실제 차량과 HILS 시스템의 동일한 조향감을 가질 수 있도록 해야 하고, 타이어와 지면 사이의 마찰로 인해 발생하는 노면 반력을 정확히 구현해야 한다. 본 연구에서는 실제 차량 실험 데이터를 기반으로 HILS 시스템으로 실제 차량의 조향감을 모사하고 동일한 노면 반력을 구현하는 방법을 제시한다. 본 연구에서 제안한 방법으로 HILS 시스템을 구현하면 특정 차량으로 실험한 결과와 동일한 실험결과를 얻을 수 있어 높은 신뢰성을 가지는 HILS 시스템을 개발할 수 있다.